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Engenharia da Reação Química I

Objetivos

Pretende-se que os alunos adquiram os conceitos básicos da Engenharia da Reacção Química, de tal modo que no fim deste curso sejam capazes de:

-Determinar a lei cinética correspondente a uma dada reacção química, calculando os respectivos parâmetros cinéticos e deduzir a lei cinética a partir de um mecanismo reaccional proposto;

-Dimensionar reactores químicos ideais, funcionando em fase homogénea e em condições isotérmicas e não isotérmicas, ou em regime transiente, tendo em consideração os objectivos da produção.

Caracterização geral

Código

12596

Créditos

6.0

Professor responsável

Sónia Alexandra Correia Carabineiro

Horas

Semanais - 4

Totais - 56

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Não há requisitos nesta unidade curricular.

Bibliografia

1-H. Scott Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering, 4rd edition, Prentice-Hall, 2006.


2-José Luis Figueiredo e Fernando Ramoa Ribeiro, Catálise Heterogénea,2ºedição,Fundação Calouste Gulbenkian, 2007.

 

3-Octave Levenspiel, Chemical Reaction Engineering,4th edition, John Wiley & Sons, 1998.


4-J. M. Smith, Chemical Engineering Kinetics,3rd edition, McGraw-Hill, 1981.


5-Jacques Villermaux, Génie de la Réaction Chimique. Conception et fonctionnement des réacteurs.,2eme tirage, Lavoisier-Technique et Documentation, 1985.

Método de ensino

O ensino baseia-se em aulas teóricas (T), práticas de laboratório e de tratamento dos resultados obtidos (P) e em aulas de resolução de exercícios de aplicação (TP).

Nas teóricas são lecionadas as matérias da UC de acordo com o programa e resolvidos alguns exercícios de aplicação dos conceitos introduzidos (TP).

Nas aulas laboratoriais (obrigatórias) será realizado um trabalho prático em 3 partes (grupos de 3-4 pessoas). Os alunos apresentarão oralmente os relatórios dos trabalhos previamente entregues e realizados com recurso a folhas de cálculo, sendo realizada a sua discussão.

Método de avaliação

Avaliação:

1. Realização de 2 testes escritos, ou exame final, correspondente a 70% da nota final.

2. Realização de 1 trabalho prático em 3 partes, com elaboração, apresentação e discussão do respetivo relatório.

Avaliação em grupos de 3 ou 4 alunos. Contribuição para a nota final: 30%.

3. São aprovados na disciplina os alunos com nota final igual ou superior a 9.45 valores.

A nota correspondente à parte escrita NÃO PODE ser inferior a 9.45 valores.

Conteúdo

  1. Reatores ideais: descontínuos (Batch), tanque agitado (CSTR), tubulares (PFR).
  2. Velocidade de reação. Equação geral de balanço molar e equações de dimensionamento. Conversão.
  3. Dimensionamento gráfico de reatores contínuos.
  4. Estequiometria e leis cinéticas.
  5. Dimensionamento de Batch isotérmicos a volume constante e variável; conversão e tempo de operação óptimos.
  6. Dimensionamento de CSTR e PFR isotérmicos a caudal volumétrico constante e variável; associação em série de CSTR;
    PFR com queda de pressão. Reações reversíveis.
  7. Determinação de parâmetros cinéticos.
  8. Reações homogéneas não elementares. Mecanismos complexos e lei cinética.
  9. CSTR e PFR não isotérmicos; reatores adiabáticos.
  10. Reações reversíveis: conversão e temperatura de equilíbrio adiabáticas.
  11. Batch não isotérmico.
  12. Multiplicidade de estados estacionários.
  13. Reações múltiplas. Selectividade e rendimento.
  14. Operação em estado transiente.
  15. Introdução à Catálise Heterogénea.

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: