PROCESSOS EM ENGENHARIA BIOLÓGICA (PEB)

Transcrição

1 (PEB) MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA BIOLÓGICA 2º ANO / 2º SEMESTRE 2014/2015 S-101 S-102 S-103 P-1 / V-101 P-2 / ST-101 S-104 Tanque de mistura Esterilizador S-108 P-6 / AF-102 S-109 S-105 Filtro de gases P-3 / G-101 S-106 S-107 P-4 / AF-101 Compressor Filtro de ar P-5 / FR-101 Fermentador S-110 José Leonardo Santos (responsável) josesantos@tecnico.ulisboa.pt; ext Gabinete 8-6.1, Torre Sul 1 OBJECTIVOS Em PROCESSOS DE ENGENHARIA QUÍMICA E BIOLÓGICA (PEQB e PEB) pretende-se proporcionar aos alunos dos Mestrados Integrados em Engenharia Biológica uma visão integrada da Engenharia de Processos, aplicados aos mais importantes sectores da Indústria Química e Biotecnológica. Em PEB ir-se-á introduzir os conceitos fundamentais dos BALANÇOS DE ENERGIA e bem como BALANÇOS COMBINADOS (DE MASSA E DE ENERGIA) EM ESTADO ESTACIONÁRIO E TRANSIENTE aplicados aos Processos Químicos e Biológicos. A disciplina deverá ser equacionada segundo quatro vertentes: Aulas T/P, predominantemente teóricas ( 13 aulas ; 26 horas ) Aulas T/P, predominantemente práticas ( 17 aulas ; 34 horas ) Aulas P/Lab, assistidas por computador ( 6 aulas ; 12 horas ) Esforço (estudo) extra aulas ( mínimo de 5/6 horas semanais ) 2

2 DOCENTES Maria de Fátima Rosa José Leonardo Santos Maria Cristina Fernandes 3 PROGRAMA DA DISCIPLINA Capítulo I - Balanços de Energia a Processos Químicos e Biológico (15,5 aulas T/ P) 1.1 Formas de Energia (trabalho, calor, energia potencial, cinética e interna) 1.2 Equação de Conservação de Energia 1.3 Balanços de Energia em Processo Não-Reaccionais 1.4 Balanços de Energia em Processos com Reacção Química/Biológica 1.5 Balanços de Energia Envolvendo Entalpias de Solução e de Mistura Capítulo II Balanços de Massa e de Energia em Sistemas gás/vapor (8 aulas T/ P) 2.1 Caracterização de Sistemas Gás/Vapor 2.2 Sistemas Ar/Vapor de Água (Psicrometria) 2.3 Principais Peças de Equipamento envolvendo Sistemas Gás/Vapor Capítulo III Balanços de Massa e de Energia em Processos Descontínuos (1 aulas T/ P) 3.1 Processos descontínuo. Cartas de Gantt. Agendamento dos processos 3.2 Número de ciclos por ano, produção por batch e anual 4

3 PROGRAMA DA DISCIPLINA Capítulo IV - Balanços de Massa e de Energia em Estado não Estacionário (5 aulas T/ P) 4.1 Introdução aos Processos em Estado não Estacionário 4.2 Equação de Conservação de Massa e/ou Energia 4.3 Tanques e Reservatórios 4.4 Evaporadores e Destiladores 4.5 Reactores e Fermentadores Capítulo V Balanços de Massa e de Energia Assistidos por Computador (6,5 aulas T/ P) 5.1 Processos Químicos e Biológicos Contínuos (SuperPro Designer) 5.2 Processos Químicos e Biológicos Descontínuos (SuperPro Designer) 5 BIBLIOGRAFIA Slides da MATÉRIA TEÓRICA + PROBLEMAS RESOLVIDOS E PROPOSTOS TABELAS (utilizadas em PEQB) (Constantes Fundamentais e Conversão de Unidades + Tabelas de propriedades físicas e termodinâmicas de compostos inorgânicos, orgânicos e produtos alimentares) Página da disciplina e Secção de Folhas Enunciados dos Exames e Testes dos últimos 2 anos Página da disciplina 6

4 BIBLIOGRAFIA GERAL R. M. Felder e R. W. Rousseau (2000) Elementary Principles of Chemical Processes, 3ª edição, John Wiley, New York Pauline M. Doran (2013) Bioprocess Engineering Principles, 2ª edição, Academic Press, New York 7 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR D. M. Himmelblau (1996) Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, 6ª edição, Prentice Hall PTR, New Jersey E. G. Azevedo e A. M. Alves (2009) Engenharia de Processos de Separação, IT Press 8

5 DISCIPLINA DE AVALIAÇÃO CONTÍNUA TESTES: 1º Teste Nota mínima 9,0 valores 17/04/ :00-19:30 h Matéria: Capítulo I - Balanços de Energia a Processos Químicos e Biológico 06/06/ :30-13:00 2º Teste Nota mínima 9,0 valores Matéria: Capítulo II Balanços de Massa e de Energia em Sistemas Gás/Vapor Capítulo III Balanços de Massa e de Energia em Processos Descontínuos Capítulo IV - Balanços de Massa e de Energia em Estado não Estacionário PRESENÇA NAS AULAS T/P EXAME: Só existe uma data de exame (época de recurso) 02/07/ :00-18:00 MÓDULO de SuperPro Designer Capítulo V Balanços de Massa e de Energia Assistidos por Computador 9 Avaliação por Testes: NOTA Teórico/Prática TESTES: 1º Teste - 50% da Nota Final 2º Teste - 40% da Nota Final PRESENÇA NAS AULAS T/P: 10% da Nota Final PRESENÇA (participativa) NAS AULAS T/P (máximo de 29 aulas): NOTA MÁXIMA: 20,0 valores 25 ou + aulas - 10% de 20 valores 18,0 valores >17 e < ou - aulas Nota = 0,25 NP - 4,25 0% de 20 valores Nota de Presença (participativa) 2,0 1,5 1,0 0,5 0, Número de Presenças nas Aulas Teórico/Práticas (NP) (as folhas de presença só poderão ser assinadas nos primeiros 30 min de aula) 10

6 NOTA Teórico/Prática EXAME: 100% da Nota T/P ou EXAME: 90% da Nota T/P PRESENÇA nas AULAS T/P: 10% da Nota Final Se tiver nota inferior a 9,0 valores no 1º teste poderá efectuar o 2º teste. No exame poderá ser repetido um dos testes, desde que não tenha aprovação na disciplina. Melhoria de nota só através de exame. 11 Módulo de SuperPro Designer (SPD) 6 Aulas (1 aula por semana da 8ª à 14ª semana) Problemas de avaliação a serem efectuados em grupo (3 elementos) Problema nº1 Processos contínuos - 25% da Nota do Módulo Problema nº2 Processos descontínuos - 60% da Nota do Módulo após o última aulas de SPD Presença (participativa) mas aulas - 15% da Nota do Módulo Esta nota depende do nº de aulas em que participam, do seguinte modo: 6 Aulas 15% da Nota 5 Aulas 10% da Nota 4 Aulas 5% da Nota 3 Aulas 0% da Nota < 3 Aulas Não é aprovado no módulo (Sem aprovação no Módulo de SPD reprova em PEB) NOTA FINAL de PEB = 0,80 x (Nota T/P) + 0,20 x (Nota Módulo SPD) 12

7 Módulo de SuperPro Designer (SPD) 6 Aulas (1 aula por semana da 8ª à 14ª semana) Datas das aulas: Aula 1-8, 9 e 13 de Abril Aula 2-15, 16 e 20 de Abril Aula 3-22, 23 e 27 de Abril Aula 4-4, 6 e 7 de Maio Aula 5 11, 13 e 14 de Maio Aula , e 21 de Maio 13 Até ao início da semana 7 (31 Março, início das férias da Páscoa) + a semana 15 (última semana de aulas) Aulas de Matéria Teórica 14

8 A partir da semana 8 (8 Abril, fim das férias da Páscoa) até à semana 14 Aulas de Matéria Teórica Aulas SPD 15 16