Conhecimentos de Base Recomendados

Não tem

Objetivos

Objetivos gerais

1.Saber definir processo tecnológico

2.Saber fazer distinção entre processo e operação unitária

3.Saber elaborar e interpretar diagramas de bloco, de fluxo e de P&ID

Objetivos específicos

1.Saber analisar um processo tecnológico através da utilização de balanços de massa e energia

2.Saber avaliar a importância de reutilizar materiais e matérias-primas para minimizar os resíduos sólidos, líquidos e gasosos com impactos no ambiente

3.Saber estudar a viabilidade económica de substituição de equipamento

Aptidões e Competências

Pretende-se que os estudantes desenvolvam competências que lhes permitam trabalhar na área técnica e de gestão de processos das Industrias Químicas, de modo a saberem analisar um processo industrial recorrendo a ferramentas de análise de processos, como a realização de balanços de massa e energia.

Consciencializar os estudantes para a reutilização de matérias-primas e de subprodutos numa indústria, que pode trazer vantagens económicas, quer em termos internos quer em termos externos, possibilitando novas áreas de negócio da própria empresa e de outras empresas.

Métodos de Ensino

Nas aulas teórico práticas é realizada uma exposição dos conteúdos programáticos utilizando metodologias de aprendizagem ativa com curtos para permitir aos estudantes atingirem os objetivos da aprendizagem. Para isso, está previsto com a resolução de exercícios práticos de aplicação dos conceitos teóricos. São ainda propostos exercícios para resolução na plataforma Moodle (metodologia de e-learning), com apoio do docente em Orientação Tutorial. Todos os materiais utilizados na aula e complementares à UC são disponibilizados no Moodle. A avaliação é realizada na UC de forma contínua através da realização de 2 Testes ou Exame final numa das épocas previstas.

Nas aulas de laboratório são realizados 5 trabalhos práticos de laboratório que exemplificam e simulam processos industriais à escala laboratorial e onde os estudantes são solicitados a fazer a análise de balanços de massa e energia dos respetivos trabalhos laboratoriais. A realização dos trabalhos é de presença obrigatória e a avaliação é realizada pela entrega de 5 folhas registos de resultados experimentais e cálculos em Excel. Também é proposto aos estudantes, a apresentação oral de 1 dos trabalhos de laboratório em PowerPoint no final do trimestre.

As aulas TP e PL têm previsto o esclarecimento de dúvidas utilizando a plataforma Teams, sempre que se justificar no apoio aos estudantes.

Estágio(s)

Não

Programa

Componente teórico-prática

1. Introdução aos Processos Tecnológicos

1.1 Definição de processo tecnológico

1.2 Sectores de atividade – unidades industriais

1.2.1 Indústria mecânica e metal – mecânica

1.2.2 Indústria química: base, fina e transformadora

1.2.3 Equipamentos industriais: Sistemas de unidades versus grandezas físicas

2. Análise de processos produtivos

2.1 Definição de Processo Unitário e Operação Unitária

2.2 Representação esquemática de processos produtivos: diagramas de blocos, de fluxo e diagramas de P&ID

2.3 Construção e interpretação dos diagramas

2.4 Balanço de massa a processos com Operações Unitárias

2.4.1 Análise de processo com uma e duas operações unitárias

2.4.2 Análise de processo com reciclo e by-pass

2.5 Balanço de massa a processos com Processos Unitários

2.5.1 Análise de equação química

2.5.2 Reações de combustão (análise Orsat)

3. Balanços de energia sem reação química

3.1 Formas de energia e entalpia específica

3.2 Definições de entalpia de misturas, entalpia padrão, calores de reação e de combustão

3.3 Análise energética de um processo industrial

Componente de Laboratório:

• T1 - Destilação simples para separação de 2 componentes de uma mistura


• T2 - Destilação fracionada para separação de 3 componentes de uma mistura


• T3 - Extração sólido-líquido em contínuo com Soxhlet


• T4 - Preparação de 2 corantes por reação química e com utilização de filtração e secagem


• T5 - Destilação por arrastamento de vapor para extração de essência

Demonstração de conteúdos

-

Demonstração da metodologia

-

Docente(s) responsável(eis)

-

Bibliografia

Lopes, E.D.; Química Industrial: guia do formador, IEFP - Instituto do Emprego e Formação Profissional, ISQ - Instituto de Soldadura e Qualidade, 2002. ISBN: 972-732-772-9
Felder, R.M., R.W. Rousseau; Elementary Principles of Chemical Process, John Wiley & Sons., inc., 2016. ISBN: 978-111-809-239-2
Himmelblau, D. M.; Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, Prentice Hall, 2012. ISBN: 978-013-288-550-8
Coulson, J.M., Richardson, J.F.; Tecnologia Química (Volume I): Fluxo de fluidos, transferência de calor, transferência de massa , Fundação Calouste Gulbenkian, 2004. ISBN: 978-972-311-068-5
Roberts, G.W.; Reações Químicas e Reatores Químicos, LTC editora, 2010. ISBN: 978-852-161-733-4