Processos de Separação

Objetivos

Pretende-se que os estudantes adquiram competências e capacidades que lhes permitam:

- Compreender os conceitos fundamentais dos processos de separação de engenharia química e biológica controlados pelo equilíbrio termodinâmico: Absorção gás/líquido, Destilação, Extração líquido-líquido, Humidificação e Secagem.

- Dimensionar o equipamento a usar nos diferentes (bio)processos estudados.

Caracterização geral

Código

12599

Créditos

6.0

Professor responsável

Isabel Maria Rola Coelhoso, Pedro Miguel Calado Simões

Horas

Semanais - 4

Totais - 73

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

A disponibilizar brevemente

Bibliografia

1. Wankat, P.C.,"Equilibrium Staged Separations", Blackie Academic & Professional, Glasgow, UK, 1990.
2. Treybal, R.E., "Mass Transfer Operations" McGraw Hill Inc.,Tokyo, Japão, 1981.
3. Gomes de Azevedo, E., "Engenharia de Processos de Separação", IST Press, 2013
4. Harrison, R., Todd, P., Rudge, S., Petrides, D., “Bioseparations Science and Engineering”, Oxford University Press, 2nd ed.
2015, UK
5. Rousseau, R.W. “Handbook of Separation Process Technology”, Wiley 1987

Método de ensino

O ensino baseia-se em aulas TP e aulas práticas de utilização do programa ASPEN. Nas aulas TP são lecionadas as matérias da UC de acordo com o seu programa e, sempre que justificável, resolvidos exercícios de aplicação dos conceitos introduzidos.
Nas aulas práticas, os alunos, constituídos em grupos, resolverão uma série de exercícios de processos de separação mais complexos.

Método de avaliação

A avaliação contínua da disciplina é constituída por duas componentes:

 1. Realização de dois testes, cada um valendo 35% da nota final. O primeiro teste abrange a matéria dos capítulos de Absorção gasosa e Destilação. O segundo teste abrange a matéria dada nos restantes capítulos (Extracção por solventes, Humidificação e Secagem).

A duração de cada teste é de 1 hora e meia. Cada teste é avaliado de 0 a 20 valores. A avaliação é individual e sem consulta. É exigida uma classificação mínima de 10 (9.5) valores, na escala de 0 a 20, na média aritmética simples das notas dos dois testes.

2. Realização e apresentação de trabalho (a realizar em grupo). Resolução de problema prático de um processo de separação usando a ferramenta computacional ASPEN. Conta para 30% da nota final. É exigida uma classificação mínima de 10 (9.5) valores, na escala de 0 a 20, nesta componente de avaliação.

Caso o estudante não tenha aprovação na avaliação contínua ou opte por não a fazer, terá direito a ir a exame de recurso. No caso de não ter tido aprovação na avaliação contínua, pode optar por fazer apenas a parte correspondente a um dos testes, à sua escolha (devendo informar os docentes até 48h antes da data do exame qual o teste que pretende repetir). A nota do teste será substituída pela parte correspondente do exame. Ao estudante que faça o exame de recurso completo, ser-lhe-á exigida uma classificação mínima de 9.5 valores, na escala de 0 a 20, para aprovação.

Ressalva-se que quer o aluno opte pela realização dos testes ou pelo exame de recurso, será SEMPRE obrigatória a realização da 2ª componente da avaliação da disciplina, isto é, a realização e apresentação do trabalho em ASPEN.


Nota final da disciplina: média ponderada das classificações obtidas nas duas componentes de avaliação de acordo com a seguinte fórmula:

     Nota final = 0.35 × Nota 1º Teste + 0.35 × Nota 2º Teste + 0.30 × Nota Trabalho

As notas dos dois testes e do trabalho são arredondadas às décimas. A nota final, arredondada ao número inteiro superior mais próximo, deverá ser superior ou igual a 10 valores para aprovação na disciplina.

Conteúdo

Absorção Gasosa. Operação em contra-corrente vs co-corrente. Caudal mínimo de operação. Etapa teórica. Unidade de transferência. Altura de enchimento. Dimensionamento de equipamento.

Destilação. Diagramas de equilíbrio. Método de McCabe-Thiele. Eficiência de andar. Destilação descontínua. Equipamento.

Extração por solventes. Coordenadas triangulares e retangulares. Extração multi-etapas com correntes cruzadas e contracorrente. Solventes imiscíveis. Refluxo. Colunas de enchimento; Equipamento.

Humidificação/Desumidificação. Humidade e percentagem de humidade. Temperatura de termómetro húmido e de saturação adiabática. Carta psicrométrica - sistema ar/água. Dimensionamento. Equipamento.

Secagem. Curvas de velocidade de secagem. Dimensionamento.

Introdução ao Aspen. Resolução de exercícios de destilação multicomponente e de extração por solventes.

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: