FICHA DE COMPONENTE CURRICULAR

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FICHA DE COMPONENTE CURRICULAR CÓDIGO: FEQUI31028 COMPONENTE CURRICULAR: Avaliação Técnico-Econômica de Processos Industriais UNIDADE ACADÊMICA OFERTANTE: Faculdade de Engenharia Química SIGLA: FEQUI CH TOTAL TEÓRICA: 60 CH TOTAL PRÁTICA: - CH TOTAL: 60 OBJETIVOS No desenrolar da disciplina o aluno será capaz de compreender que a ideia de um projeto de Indústria Química pode aparecer de diferentes locais como: proposta de um cliente, do departamento de desenvolvimento de processos ou mesmo do departamento de produção da fábrica. Depois de a ideia inicial ter passado pelo teste realizado em laboratório ou mesmo numa planta-piloto, parte-se para um conjunto de análises que envolvem o mercado, o tamanho do empreendimento, localização, engenharia, e investimento. O mais importante de tudo isto é a viabilidade econômica. Além de estudar todos os fatores que interferem na implantação da indústria e aluno deve saber que não se parte ainda para o projeto final e por isto deve saber utilizar os métodos de Estimativas de Custos desde a mais grosseira até as mais sofisticadas que são utilizadas quando já se tem a segurança da viabilidade do projeto. Para se preparar para fazer análises, mais profundas de rentabilidade de investimentos, o aluno deverá estudar Engenharia Econômica, conhecimentos importantes aplicados tanto para instituições públicas como privadas sobre a aquisição e disposição de bens. Ainda como complemente da Engenharia Econômica o estudo deverá ter conhecimento da sistemática da depreciação de ativos (exceto capital de giro e terrenos) pois isto será importante na Rentabilidade de Investimentos pois a depreciação influi diretamente na rentabilidade abatendo o Imposto de Renda cobrado da empresa e por consequência aumentado o Lucro Líquido da mesma. Em seguida o discente iniciará o estudo da rentabilidade de investimentos, desde uma simples substituição de um equipamento, quando aprenderá sobre Custo Capitalizado e Perpetuidades até o estudo de uma indústria completa utilizando-se de exemplos apresentados por organizações internacionais (OCDE e OEA) que oferecem estudos para países em desenvolvimento; ainda nesta fase o aluno aprenderá sobre sensibilidade e riscos na implantação de um projeto. Finalmente o aluno terá um contato com estudos de otimização, sendo capaz de analisar qual o melhor arranjo, por exemplo, de um conjunto de evaporadores que realizam o trabalho com o menor custo ou ainda o tamanho dos principais componentes de uma estação de tratamento de água industrial que dá o menor custo anual. É desnecessário afirmar que todo o desenvolvimento da disciplina será feito sempre com apoio de exercícios numéricos, clássicos e propostos pelo docente da disciplina. EMENTA Considerações gerais de projeto; estimativas de custos; engenharia econômica; depreciação; rentabilidade, investimentos alternativos e substituições; projeto ótimo e estratégias de projeto; princípios fundamentais de operação e administração. 1 de 3

2 PROGRAMA 1 Considerações Gerais de Projeto 1.1 Localização da instalação industrial 1.2 Layout da instalação 1.3 Controle e utilidades da instalação 1.4 Estocagem 1.5 Disposição e tratamento de resíduos 2 Estimativas de Custos 2.1 Fluxo de caixa para operações industriais 2.2 Fatores que afetam o investimento e os custos de produção 2.3 Investimentos de capital 2.4 Tipos de estimativas de capital 2.5 Índices de custos 2.6 Estimativas de custo total do produto 3 Engenharia Econômica 3.1 Fundamentos da engenharia econômica 3.2 Valor do dinheiro no tempo 3.3 Taxas nominais e taxas efetivas 3.4 Análises do valor presente, valor anual e taxa interna de retorno 4 Depreciação 4.1 Tipos de depreciação 4.2 Tempo de vida útil de equipamentos 4.3 Valor residual ou de sucata 4.4 Métodos para determinar a depreciação 5 Rentabilidade, Investimentos Alternativos e Substituições 5.1 Padrões de rentabilidade 5.2 Fluxo de caixa descontado 5.3 Custo capitalizado e perpetuidades 5.4 Alternativas de investimentos 5.4 Substituições de equipamentos 5.5 Risco e incerteza análise de sensibilidade 6 Projeto Ótimo e Estratégias de Projeto 6.1 Custos incrementais 6.2 Procedimento geral para determinar as condições ótimas 6.3 Taxas de produção ótimas numa instalação industrial 6.4 Condições ótimas em operações cíclicas 7 Princípios Fundamentais de Operação e Administração 7.1 O cenário da organização e da administração 7.2 Evolução dos valores de administração 7.3 Introdução à otimização e à programação linear (PL) 7.4 Programação de projetos com PERT/CPM 2 de 3

3 BIBLIOGRAFIA BÁSICA BLANK, L.; TARQUIN, A. Engenharia econômica. 6. ed. São Paulo: McGraw-Hill, CHIAVENATO, I. Introdução à teoria geral da administração. 4. ed. São Paulo: Manole, COUPER, J. R. Process engineering economics. New York: Marcel Dekker, LAPPONI, J. C. Matemática financeira. 2. ed. Rio de Janeiro: Campus, TOWLER, G.; SINNOT, R. K. Chemical engineering design. 2. ed. London: Butterworth, WOILER, S.; MATHIAS, W. F. Projetos: planejamento, elaboração e análise. São Paulo: Atlas, BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR BROWN, T. Engineering economics and economic design for process engineering. 1. ed. New York: CRC Press, CLEMENTE, A. (Org.). Projetos empresariais e públicos. 3. ed. São Paulo: Atlas, CUKIERMAN, Z. S. O Modelo PERT/COM: aplicado a projetos. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, ESCHENBACH, T. G. Engineering economy: applying theory to practice. 2. ed. Oxford: Un. Press, KRAJEWSKI, L. J.; RISTMAN, L. P; MALHOTRA, M. K. Administração de produção e operações. 8. ed. São Paulo: Pearson, LOESCH C.; HEIN, N. Pesquisa operacional. 1. ed. São Paulo: Saraiva, MENDONÇA, L. G. et al. Matemática financeira. 11. ed. Rio de Janeiro: FGV, APROVAÇÃO / / / / Carimbo e assinatura do Coordenador do Curso Carimbo e assinatura do Diretor da Unidade Acadêmica 3 de 3

4 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FICHA DE COMPONENTE CURRICULAR CÓDIGO: FEQUI31029 COMPONENTE CURRICULAR: Laboratório de Engenharia Química IV UNIDADE ACADÊMICA OFERTANTE: Faculdade de Engenharia Química SIGLA: FEQUI CH TOTAL TEÓRICA: - CH TOTAL PRÁTICA: 45 CH TOTAL: 45 OBJETIVOS Objetivo Geral: criar a oportunidade do treinamento prático na aplicação dos conceitos teóricos estudados nas disciplinas de Cinética Química, Cálculo de Reatores, Controle de Processos e Instrumentação, além de realizar análises físico-químicas aplicadas na avaliação da qualidade alimentar. Objetivos Específicos: Para se alcançar o objetivo geral, os objetivos específicos são: Desenvolver o senso prático inerente ao engenheiro; Coletar, analisar e tratar dados experimentais; Acompanhar na prática os conceitos importantes das disciplinas teóricas estudadas; Desenvolver uma autonomia no que diz respeito à obtenção de dados experimentais não disponíveis na literatura; Exercitar a prática da escrita na elaboração de relatórios técnicos. Execução de experimentos abordando (1) cinética química por meio da determinação de parâmetros cinéticos das reações; (2) Cálculo de reatores pela determinação da distribuição de tempo de residência em CSTR em série e PFR em simples estágio, avaliação do desempenho do CSTR e PFR na conversão de substratos em produtos e a avaliação do desempenho de um reator CSTR adiabático; (3) controle de processos pelo estudo do controle de nível e temperatura. Por fim, espera-se avaliar a qualidade de alguns alimentos determinando a acidez, fibras e gordura. 1 Cinética Química 1.1 Determinação de parâmetros cinéticos de uma reação homogênea utilizando um reator batelada 2 Cálculo de Reatores 2.1 Determinação experimental da distribuição do tempo de residência (DTR) em reatores de mistura (CSTR) dispostos em série e de reator Tubular (PFR) 2.2 Determinação de parâmetros cinéticos em Reator Batelada Adiabático 2.3 Desempenho de reatores CSTR e PFR 3 Controle de Processos EMENTA PROGRAMA 1 de 2

5 3.1 Estudo das Malhas de Controle de ph, Nível e Temperatura 3.2 Ajuste de parâmetros dos controladores de ph, Nível e Temperatura 3.3 Instrumentação 4 Análise de Alimentos 4.1 Determinação de acidez em alimentos 4.2 Determinação de fibras em alimentos 4.3 Determinação de gordura em alimentos BIBLIOGRAFIA BÁSICA FOGLER, H. Elementos de engenharia das reações químicas. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, HILL, C. An introduction to Chemical Engineering Kinetics and Reactor Design. New York: John Wiley & Sons, LUYBEN, W. L. Process modeling, simulation and control for chemical engineers. 2. ed. Boston: McGraw Hill, BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR ARMOUR, M. A. Hazardous laboratory chemicals disposal guide. 3. ed. Boca Raton: CRC Press GOMES, J. C.; OLIVEIRA, G. F. Análises físico-químicas de alimentos. Viçosa, MG: Ed. UFV, LINDEBURG, M. Practice problems for the chemical engineering for PE exam: a companion to the chemical engineering reference manual. 6. ed. Belmont: Professional Publications, PERRY, J.; PERRY, R.; GREEN, D. Perrys chemical engineers handbook. 8. ed. New York: McGraw- Hill, SEBORG, D. E.; EDGAR, T. F.; MELLICHAMP, D. A. Process dynamics and control. 2. ed. New York: John Willey & Sons, APROVAÇÃO / / / / Carimbo e assinatura do Coordenador do Curso Carimbo e assinatura do Diretor da Unidade Acadêmica 2 de 2

6 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FICHA DE COMPONENTE CURRICULAR CÓDIGO: FEQUI31030 COMPONENTE CURRICULAR: Projeto de Processos da Indústria Química UNIDADE ACADÊMICA OFERTANTE: Faculdade de Engenharia Química SIGLA: FEQUI CH TOTAL TEÓRICA: 90 CH TOTAL PRÁTICA: - CH TOTAL: 90 OBJETIVOS Estudar tecnologias de processos químicos Efetuar a síntese de processos através da escolha do(a): 1. Rota química mais adequada de acordo com a avaliação econômica, de segurança e de impacto ambiental; 2. Desenvolvimento do projeto detalhado do sistema de reação envolvendo a viabilidade termodinâmica, a seleção do tipo de reator, sua configuração e condições de operação mais adequadas do ponto de vista econômico e operacional; 3. Desenvolvimento do sistema de separação e reciclo envolvendo a seleção dos métodos de separação, configuração e sequenciamento mais adequados no tratamento de correntes gasosas, líquidas e sólidas. Introduzir a análise de otimização paramétrica de processos; Apresentar e avaliar tecnologias de processos industriais tradicionais da indústria química. EMENTA Analise de sistemas de processos; síntese de processos químicos: síntese de reação (rotas, viabilidade termodinâmica e alocação de massa), síntese de sistemas de separação e síntese de redes de trocadores de calor; fluxogramas de processos: integração energética, análise de segurança; comparação de alternativas: noções de estimativa de custos; análise de sistemas: problema de análise e problema de projeto, diagramas de blocos, decomposição de sistemas complexos, introdução à teoria de grafos aplicada a processos, matrizes de incidência; analise de incertezas em parâmetros de processo: flexibilidade e estabilidade de um processo; tecnologias típicas de processo. PROGRAMA 1 Introdução 1.1 Questões iniciais de projeto da indústria química 1.2 Tipos de projetos industriais: estimativa preliminar, projeto detalhado, projeto definitivo 1.3 Etapas do desenvolvimento do projeto em processo industrial 1.4 Localização de planta aspectos principais 1.5 Análise e síntese de processos 1.6 Criação de processos e fluxogramas: diagramas de blocos, PFD, P&ID, diagramas especiais 1.7 Síntese heurística de processos químicos 1.8 Estudo de alguns processos tradicionais da indústria química 1 de 3

7 2 O Subsistema de Reação 2.1 A engenharia de processos e o projeto conceitual: hierarquias de decisões 2.2 Rotas alternativas 2.3 Viabilidade termodinâmica e cinética 2.4 Sistemas com reações simultâneas 2.5 Alocações de matérias-primas 2.6 Avaliação de parâmetros operacionais 2.7 Análise e sequenciamento de reatores 2.8 Desenvolvimento de projeto do sistema de reação utilizando simuladores 3 O Subsistema de Separação 3.1 Tecnologia de separação 3.2 Síntese de Sequência de Separadores: (destilação simples, multicomponente e azeotrópica) 3.3 Abordagens heurística, evolutiva e algorítmica 3.4 Limitações das regras heurísticas 3.5 Investigação do impacto do reciclo 3.6 Desenvolvimento de projeto de sistemas de separação e reciclo utilizando simuladores 4 Sistemas de Integração Energética 4.1 Uso de energia térmica nos processos químicos 4.2 Análise termodinâmica de processos 4.3 A primeira e a segunda lei da termodinâmica e a análise de processos 4.4 Irreversibilidade e eficiência termodinâmica 4.5 Regras heurísticas para redes de trocadores de calor (RTC) 4.6 Análise de temperatura pinch 4.7 Projeto de RTC com demanda mínima de energia 4.8 Projeto de RTC com número mínimo de trocadores de calor 4.9 Redução do número de trocadores de calor de uma rede 4.10 Integração energética envolvendo outros equipamentos: evaporadores, bombas de calor, etc BIBLIOGRAFIA BÁSICA DOUGLAS, J. M. Conceptual design of chemical processes. Boston: McGraw-Hill, PERLINGEIRO, C. A. G. Engenharia de processos: análise, simulação, otimização e síntese de processos químicos. São Paulo: Blücher, SEIDER, W. D. et al. Product and process design principles: synthesis, analysis and design. 3. ed. Weinheim: John Wiley & Sons, SHREVE, R. N.; BRINK JR, J. A. Indústria de processos químicos. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, SMITH, R. Chemical process design and integration. 2. ed. New York: John Wiley & Sons, TURTON, R. et al. Analysis, synthesis, and design of chemical processes. 4. ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR BABU, B. V. Process plant simulation. [S.l.]: Oxford University Press, USA, BIEGLER, L. T.; GROSSMANN, I. E.; WESTERBERG, A. W. Systematic methods of chemical process design. Upper Saddle River: Prentice Hall, DIMIAN, A. C.; BILDEA, C. S. Chemical process design: computer aided case studies. Wiley-VCH, EDGAR, T. F.; HIMMELBLAU, D. M.; LASDON, L. S. Optimization of chemical processes. 2. ed. Boston: McGraw-Hill, FELDER, R. M.; ROUSSEAU, R. W. Princípios elementares dos processos químicos. 3. ed. Rio de 2 de 3

8 Janeiro: LTC, GEANKOPLIS, C. J. Transport processes and separation process principles. 4. ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, GOLDBARG, M. C.; LUNA, H. P. L. Otimização combinatória e programação linear. 2. ed. São Paulo: Elsevier, GREEN, D. W.; PERRY, R. H. Perry s chemical engineers handbook. 8. ed. New York: McGraw-Hill, KAES, G. L. Refinery process modeling: a practical guide to steady state modeling of petroleum processes (Using commercial simulators). 1. ed. Athens: The Athens Priting Company, KIRK. O. Encyclopedia of chemical technology. 5. ed. New York: John Wiley & Sons, McCABE, W. L., SMITH, J. C., HARRIOTT, P. Unit operations of chemical engineering. 7. ed. Boston: McGraw-Hill, PETERS, M. S., TIMMERHAUS, K. D., WEST, R. Plant design and economics for chemical engineers. 5. ed. Boston: McGraw-Hill, REKLAITIS, G.; SCHNEIDER, D. Introduction to material and energy balances. New York: John Wiley & Sons, SEADER, J. D., HENLEY, E. J. Separation process principles. 2. ed. Weinheim: John Wiley & Sons, APROVAÇÃO / / / / Carimbo e assinatura do Coordenador do Curso Carimbo e assinatura do Diretor da Unidade Acadêmica 3 de 3

9 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FICHA DE COMPONENTE CURRICULAR CÓDIGO: FEQUI31031 COMPONENTE CURRICULAR: Segurança e Análise de Riscos em Processos Industriais UNIDADE ACADÊMICA OFERTANTE: Faculdade de Engenharia Química SIGLA: FEQUI CH TOTAL TEÓRICA: 60 CH TOTAL PRÁTICA: - CH TOTAL: 60 OBJETIVOS Ao final da disciplina é esperado que o Aluno seja capaz de : a) Compreender os princípios básicos da segurança em plantas químicas; b) Desenvolver análise de riscos em sistemas industriais; c) Conhecer a legislação brasileira pertinente a Segurança do Trabalho; d) Conhecer aspectos de Toxicologia e Higiene Industrial e) Conhecer aspectos técnicos da Engenharia do Fogo e das Explosões, dos vazamentos de substâncias químicas para o ambiente e das suas consequências e prevenções; f) Compreender e aplicar conceitos relacionados com sistemas instrumentados de segurança. Adicionalmente, é esperado, também, que o aluno apresente as seguintes atitudes: a) Permanente busca de atualização profissional na área de conhecimento; b) Capacidade de desenvolver postura pró-ativa e empreendedora no que diz respeito a automatização de segurança de instalações industriais; e c) Fortalecimento da capacidade de raciocinar de forma sistêmica sobre o funcionamento de equipamentos e/ou instalações industriais de modo a serem operados com segurança. Aspectos de segurança no projeto de processos; legislação brasileira sobre segurança industrial; toxicologia industrial; confiabilidade; identificação de eventos anormais; análise de falhas; análise de riscos; avaliação de possibilidade de acidentes e de suas consequências; sistemas instrumentados de segurança. 1 Aspectos de Segurança na Indústria Química 1.1 Introdução: histórico; definições e terminologia; conceito de risco, de acidente e de acidente do trabalho 1.2 Análise de acidentes/incidentes: a importância da análise do incidente; custo dos acidentes; causas dos acidentes de trabalho; atos e condições inseguras; controle de acidentes; acidentes na indústria química apresentação de casos; prevenção de acidentes 1.3 Toxicologia industrial: mecanismos de contaminação e limites de exposição; doenças e riscos profissionais; ficha de identificação e segurança de produtos químicos; avaliação de exposição a produtos tóxicos, poeiras e ruído 2 Fogo e Explosões na Indústria EMENTA PROGRAMA 1 de 3

10 2.1 Introdução: definições; inflamabilidade; autoignição; misturas explosivas; diagrama de inflamabilidade; explosões: detonação e deflagração, fontes de ignição 2.2 Projeto para prevenção de perdas: uso de inertes em sistemas de armazenamento de substancias inflamáveis. projetos inerentemente seguros; ventilação industrial; discos de ruptura; válvulas de segurança e de alívio; critérios de projeto para seleção e colocação de dispositivos de segurança em processos industriais; controle e modificações em instalações industriais com base em HAZOP 2.3 Materiais e condições perigosas na indústria: substâncias químicas reativas; perigos de combustão e inflamabilidade; explosão de gases; explosões de poeiras; eletricidade estática 2.4 Sistemas instrumentados de segurança: tipos; áreas classificadas: definição e tipos, com a caracterização dos riscos potenciais inerentes; noções fundamentais sobre instrumentos à prova de explosão e sobre instrumentos intrinsecamente seguros; noções fundamentais sobre a importância do arranjo físico dos equipamentos nas unidades industriais; seleção e dimensionamento de dispositivos de segurança típicos da indústria química: discos de ruptura e válvulas de alívio e de segurança; sistema de alarmes: classificação, critérios para escolha do tipo e severidade; sistema de intertravamento: definição e tipos, malha de intertravamento, condição de falha segura integrada da instalação industrial 3 Legislação sobre Segurança 3.1 Motivação para segurança do trabalho 3.2 Normas Regulamentadoras de Segurança (NRs): NR 5 Comissão interna de prevenção de acidentes (CIPA); NR 6 - Equipamento de proteção individual (EPI) e coletiva (EPC); NR 7 - Programa de controle médico de saúde ocupacional (PCMSO); NR 9 - Programa de prevenção de riscos ambientais (PPRA); NR 10 - Serviços em eletricidade; NR 11 - Transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais; NR 12 - Segurança no trabalho em máquinas e equipamentos; NR 13 - Caldeiras e vasos de pressão; NR 14 - Fornos; NR 15 - Atividades e operações insalubres; NR 16 - Atividades e operações perigosas; NR 17 - Ergonomia; NR 20 - Líquidos combustíveis e inflamáveis; NR 23 - Proteção contra incêndios; NR 25 - Resíduos industriais; NR 26 - Sinalização de segurança; NR 33 - Segurança e saúde no trabalho em espaços confinados 3.3 Exemplos de normas brasileiras para segurança (ABNT): análise e comunicação de acidentes de trabalho; cadastro de acidente; perfil profissiográfico previdenciário - PPP 4 Identificação de Eventos Anormais 4.1 Introdução 4.2 Inspeção industrial: inspeção de tubulações, equipamentos e máquinas; acompanhamento da produção com vistas a evitar acidentes; manutenção preventiva; substituição de equipamentos; auditoria energética 4.3 Avaliação de possibilidade de acidentes e de suas consequências: análise de vulnerabilidade; treinamento de equipes de socorro; materiais de reposição; custos dos acidentes; planos de emergência 4.4 Confiabilidade: cálculo da confiabilidade; cálculo de riscos; controle de perdas e danos 5 Análise de Riscos 5.1 Introdução: revisão contextualizada de teoria de probabilidade; programa de gerenciamento de riscos; programa de prevenção de perdas 5.2 Análise de segurança: árvore das causas; série de riscos; what-if / checklist; técnica de incidentes; análise preliminar de riscos (APR); estudo de perigo e operabilidade HAZOP; análise de modos de falhas e efeitos (AMFE); análise de árvores de falhas (AAF); análise quantitativa de riscos e de camada de proteção 6 Estudo de Casos em Processos Industriais Considerando Aplicação Contextualizada de Conceitos Estudados nas Seguintes Disciplinas: Fenômenos de Transporte, Modelagem e Simulação de Processos, Operações Unitárias e Controle de Processos 6.1 Introdução 6.2 Análise de vazamentos de líquidos e/ou emissão de vapores e gases para o meio ambiente 6.3 Modelos de dispersão no ambiente 6.4 Análise de acidentes industriais, envolvendo: tanques; vazamentos; chaminés; ruptura de tubos e vasos e bombas e válvulas. 2 de 3

11 BIBLIOGRAFIA BÁSICA CCPS. Diretrizes para segurança de processos baseada em risco. 1. ed. Rio de Janeiro: Interciência, CROWL, D. A.; LOUVAR, J. F. Chemical process safety: fundamentals with applications. 2. ed. New Jersey: Prentice Hall, NUNES, F. de O. Segurança e saúde no trabalho esquematizada NRs 10 a ed. Rio de Janeiro: LTC, BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR BRASIL. Ministério do Trabalho e do Emprego. Legislação e Normas Regulamentadoras. Disponível em: < Acesso em: 19 fev BURNS, T. Serious incident prevention: how to achieve and sustain acident-free operations. Houston: Gulf Publishing, KLETZ, T. O que houve de errado? Casos de desastres em plantas de processo e como eles poderiam ter sido evitados. 5. ed. Rio de Janeiro: Interciência, SANDERS, R. E. Chemical process safety: learning from case histories. 2. ed. New York: Butterworth- Heinemann, STEINBACK, J. Safety assessment for chemical processes. New York: John Wiley & Sons, APROVAÇÃO / / / / Carimbo e assinatura do Coordenador do Curso Carimbo e assinatura do Diretor da Unidade Acadêmica 3 de 3

12 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FICHA DE COMPONENTE CURRICULAR CÓDIGO: FEQUI31032 COMPONENTE CURRICULAR: Simulação de Plantas Inteiras UNIDADE ACADÊMICA OFERTANTE: Faculdade de Engenharia Química SIGLA: FEQUI CH TOTAL TEÓRICA: - CH TOTAL PRÁTICA: 30 CH TOTAL: 30 OBJETIVOS Objetivos Gerais: Fornecer a visão geral de uma planta podendo obter resultados rápidos e eficientes sobre cenários diferentes de operação; Evidenciar os conhecimentos de modelagem (termodinâmicos, cinéticos, de fenômenos de transporte e de operações unitárias) indispensáveis na simulação de processos com simuladores. Objetivos Específicos: Explicitar as etapas necessárias à simulação de plantas inteiras no estado estacionário utilizando simuladores de processos; Utilizar simuladores para projetar, desenvolver, analisar e otimizar parametricamente processos de grande interesse ao engenheiro químico, tais como: processamento e refino do petróleo; separação do ar; produção de petroquímicos; produção de álcool hidratado e anidro; ciclos de refrigeração. EMENTA Introdução aos simuladores de processos disponíveis; estrutura básica de simuladores; aproximação sequencial e modular; definição dos modelos utilizados na simulação, com ênfase na escolha dos modelos e propriedades termofísicas e cinéticas; descrição das operações unitárias e especificação dos seus principais parâmetros de simulação; passo a passo da construção do fluxograma de simulação no estado estacionário; projeto, desenvolvimento, análise e otimização paramétrica de processos usando simuladores; estudo de casos (estado estacionário). PROGRAMA 1 Introdução aos Simuladores de Processos 1.1 Breve histórico da simulação de processos 1.2 Simulação no estado estacionário e simulação dinâmica 1.3 Principais simuladores de processos existentes 1.4 Aproximação sequencial e modular 2 Modelagem Matemática e Simulação de Plantas Inteiras 2.1 Modelos e propriedades termodinâmicos 2.2 Principais operações unitárias usadas em simuladores de processos 2.3 Modelos reacionais e cinéticos 1 de 2

13 2.4 Graus de liberdade e simulação 3 Construção e Simulação do Diagrama de Fluxo do Processo (PFD) 3.1 Escolha e especificação das operações unitárias apropriadas 3.2 A construção do diagrama de fluxo do processo para fins de simulação de plantas inteiras no estado estacionário 3.3 Reciclos 3.4 Definição dos parâmetros numéricos da simulação 3.5 Estudo de casos desenvolvendo a otimização paramétrica e geração de tabelas e gráficos de resultados 4 Projeto, Desenvolvimento, Análise e Otimização Paramétrica de Processos usando Simuladores 4.1 Estudo de casos envolvendo plantas inteiras: processamento e refino do petróleo e seus derivados; separação do ar; produção de petroquímicos; produção de álcool hidratado e anidro; ciclos de refrigeração, produção de amônia, produção de fertilizantes BIBLIOGRAFIA BÁSICA BABU, B. V. Process plant simulation. [S.l.]: Oxford University Press, USA, DIMIAN, A. C.; BILDEA, C. S. Chemical process design: computer aided case studies. Weinheim: Wiley- VCH, (ebook). TURTON, R. et al. Analysis, synthesis, and design of chemical processes. 4. ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR DOUGLAS, J. M. Conceptual design of chemical processes. Upper Saddle River: McGraw-Hill, KAES, G. L. Refinery process modeling: a practical guide to steady state modeling of petroleum processes (Using commercial simulators). 1. ed. Athens: The Athens Priting Company, PERLINGEIRO, C. A. G. Engenharia de processos: análise, simulação, otimização e síntese de processos químicos. São Paulo: Blücher, SEIDER, W. D. et al. Product and process design principles: synthesis, analysis and design. 3. ed. Weinheim: John Wiley & Sons, SHREVE, R. N.; BRINK JR; J. A. Indústria de processos químicos. 4. ed. Guanabara Koogan, SMITH, R. Chemical process design and integration. 2. ed. New York: John Wiley & Sons, TURTON, R. et al. Analysis, synthesis, and design of chemical processes. 4. ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, APROVAÇÃO / / / / Carimbo e assinatura do Coordenador do Curso Carimbo e assinatura do Diretor da Unidade Acadêmica 2 de 2

14 UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FICHA DE COMPONENTE CURRICULAR CÓDIGO: FEQUI31033 COMPONENTE CURRICULAR: Trabalho de Conclusão de Curso UNIDADE ACADÊMICA OFERTANTE: Faculdade de Engenharia Química SIGLA: FEQUI CH TOTAL TEÓRICA: 15 CH TOTAL PRÁTICA: 45 CH TOTAL: 60 OBJETIVOS Ao final da disciplina é esperado que o aluno seja capaz de : a) Integrar e sintetizar os conhecimentos desenvolvidos até a época da conclusão do curso por meio da resolução de um problema típico da área de engenharia química e/ou que envolva algum tipo de processamento químico; b) Aplicar as premissas estabelecidas na articulação coerente e adequada do pensamento científico e reflexivo em situações tipicamente encontradas na área; c) Promover a divulgação de conhecimentos culturais, científicos e técnicos que constituem patrimônio da humanidade. EMENTA O método científico de produção de conhecimento; monografia: sua finalidade e estrutura; fontes bibliográficas; normas ABNT; seminários; defesa pública da monografia. PROGRAMA 1 Reuniões de Acompanhamento e Orientação dos Alunos Visando o Esclarecimento de Dúvidas Relativas à Parte Documental do Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) e a sua Elaboração 2 Reuniões de Acompanhamento e Orientação aos Alunos sobre o Uso do Acervo da Biblioteca para o Desenvolvimento da Revisão Bibliográfica sobre o Tema em Estudo 3. Reuniões de Acompanhamento e Orientação dos Alunos Acerca do Desenvolvimento da Parte Experimental (se for este o caso) e/ou da Parte Conceitual do TCC 3 Preparação para a Apresentação da Monografia à Banca Examinadora 4 Defesa do TCC em Seção Pública Perante Banca Examinadora 1 de 2

15 BIBLIOGRAFIA BÁSICA BRASIL, N. I. Introdução à engenharia química. 2. ed. Rio de Janeiro: Interciência, FUCHS, A. M. S.; FRANÇA, M. N.; PINHEIRO, M. S. F. Guia para normatização de publicações técnico-científicas. Uberlândia: EDUFU, LAKATOS, E. M.; MARCONI, M. de A. Fundamentos de metodologia científica. 7. ed. São Paulo: Atlas, BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR BADINO JR, A. C.; CRUZ, A. J. G. Fundamentos de balanços de massa e energia: um texto básico para análise de processos químicos. São Carlos: Ed. UFSCar, BAZZO, W.; PEREIRA, L. Introdução à engenharia. 6. ed. Florianópolis: UFSC, BROCKMAN, J. B. Introdução à engenharia: modelagem e solução de problemas. Rio de Janeiro: LTC, FELDER, R.; ROSSEAU, R. Princípios elementares dos processos químicos. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, HIMMELBLAU, D. M.; RIGGS, J. B. Engenharia química: princípios e cálculos. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, APROVAÇÃO / / / / Carimbo e assinatura do Coordenador do Curso Carimbo e assinatura do Diretor da Unidade Acadêmica 2 de 2