Introdução aos Processos

Química and Mathematics.

Aulas expositivas de apresentação dos conteúdos teóricos e de exemplos de aplicação complementadas com aulas teórico práticas para a resolução de problemas aplicados aos processos industriais. Nas aulas teórico práticas, após uma discussão genérica sobre os problemas, os alunos são incentivados a prosseguir com as suas resoluções, sendo no final feita uma discussão dos resultados obtidos. Antecipadamente são disponibilizadas as folhas com os problemas propostos a resolver nas aulas teórico práticas. 

Capacidade para identificar e definir um determinado sistema, as suas fronteiras e os tipos de variáveis; Capacidade para escolher a base de cálculo e para estabelecer as relações entre as variáveis do processo e a informação especificada; Capacidade para estabelecer o conjunto de equações dos balanços mássicos do processo (com ou sem reação química), usando o princípio da conservação da massa; Capacidade para calcular massas molares médias, composições molares, ponderais e volumétricas e massas volúmicas de misturas gasosas com comportamento de gás ideal; Capacidade para interpretar e usar a informação sobre as propriedades físicas e térmicas do ar húmido presente nas cartas psicrométricas; Capacidade para formular a equação geral do balanço energético de um sistema com ou sem reação química, em estado estacionário. Capacidade para determinar as entalpias necessárias que permitem a resolução do balanço energético.

1.Conceitos gerais 1.1.Dimensões, sistemas de unidades 1.2.Formas de expressar composições de misturas 2. Módulo de misturas gasosas com comportamento de gás ideal 2.1.Massa molar média e massa volúmica de uma mistura gasosa 3.Balanços materiais 3.1.Sistemas com uma única unidade ou múltiplas unidades e sem reação química 3.1.1.Formulação do balanço mássico: variáveis, equação do balanço, base de cálculo 3.1.2.Configurações de multiunidades particulares: corrente de reciclagem, purga e by-pass 3.2.Balanços em sistemas com reação química 3.2.1.Conceito de estequiometria, de conversão e de reagente limitante 3.2.2.Balanços às espécies de uma reação química 4.Psicrómetria: sistemas ar-vapor 4.1.Propriedades das misturas ar/vapor 4.2.Cartas psicrométricas 5.Balanços de energia 5.1.Equação geral dum balanço energético 5.2.Determinação de entalpias 5.3.Balanços de energia em sistemas com reação química 5.3.1. Entalpia de reação, de formação padrão e de combustão.

NAO

Bibliografia Principal

Moreira, M. J. (2022). Apontamentos de Introdução aos Processos. ISEC (disponível na plataforma académica InforEstudante).

Bibliografia Complementar

Felder, R.M; Rousseau, R.W. (2000) Elementary Principles of Chemical Processes, 3rd edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, USA.
Henley, E.J H.; Rosen, E.M. (1969) Material and Energy Balances Computations, John Wiley & Sons, Inc., New York, USA.
Himmelblau, D.M.; Riggs, J.B. (2012) Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, 8th edition, Prentice-Hall International, New Jersey, USA.
Hougen, O. A; Watson, K.M; Ragatz, R.A. (1954) Chemical Process Principles – Part I. Material and Energy Balances, John Wiley & Sons, Inc., New York, USA.
Schlesinger, M.E. (1995) Mass and Energy Balances in Materials Engineering, Prentice-Hall, Inc., New Jersey, USA.
Schmidt, A.X.; List, H.L. (1962) Material and Energy Balances, Prentice-Hall, Inc., New Jersey, USA.
Whitwell J.C.; Toner, R.K. (1969) Conservation of Mass and Energy, McGraw-Hill Kogakusha, Ltd., Tóquio, Japão