Reatores Químicos e Biológicos

Sólidos conhecimentos de Matemática e Termodinâmica.

Nas aulas teóricas são apresentados os conteúdos programáticos da unidade curricular, recorrendo à projeção de diapositivos e, sempre que possível, à resolução de exercícios de aplicação. Nas aulas teórico-práticas, o docente orienta o aluno na resolução de um conjunto alargado de exercícios abrangendo todas as componentes do programa curricular. Antecipadamente são disponibilizadas as folhas com os problemas propostos a resolver nas aulas teórico-práticas.

Os objetivos de aprendizagem nesta unidade curricular passam por dotar os alunos com a capacidade de: – determinar uma equação cinética simples, por aplicação do método integral de análise de dados; – dimensionar e analisar o funcionamento de um reator ideal em operação isotérmica, a volume constante; – dimensionar e analisar o funcionamento não isotérmico dos reatores descontínuos e tubulares em operação adiabática e do reator de mistura em operação adiabática e não adiabática; – manusear a equação de Monod; – dimensionar e analisar o funcionamento de um reator ideal (descontínuo e de mistura) para microbianas, em operação isotérmica.

1. Cinética das reações homogéneas. Aplicação do método integral de análise de dados cinéticos, a volume constante, a reações de 1ª ordem e a reações bimoleculares e trimoleculares irreversíveis de 2ª ordem. Método do tempo de meia vida.

2. Balanço mássico aos reatores ideais, a volume constante. Balanço energético ao reator de mistura em operação adiabática e não adiabática, e aos reatores descontínuo e tubular em operação adiabática.

3. Estequiometria e cinética dos processos microbianos. Cinética de crescimento, morte, consumo e produção. Modelo de Luedking e Piret. Equações do balanço mássico à biomassa, ao substrato, ao produto, às células mortas e ao oxigénio. Aplicação aos reatores ideais.

NAO

Dunn, I.J., Heinzle, J.I., & Prenosil, J. E. (2003). Biological Reaction Engineering: Dynamic Modelling Fundamentals with Simulation Examples (2nd ed.). VCH Publishers, New York. (Existe na Biblioteca um exemplar de uma edição anterior)

Fogler, H.S. (2011). Essentials of Chemical Reaction Engineering (International ed.). Prentice Hall. (Existe na Biblioteca um exemplar)

Fonseca, M., & Teixeira, J. (2007). Reatores Biológicos – Fundamentos e aplicações (1ª ed.). Lidel. (Existe na Biblioteca um exemplar)

Froment, G.F., Bischoff, K.B., & De Wilde J. (2010). Chemical Reactor Analysis and Design (3rd ed.). John Wiley. (Existe na Biblioteca um exemplar de uma edição anterior)

James, E.B., & David, F.O. (1986). Biochemical Engineering Fundamentals (2nd ed.). Mc Graw-Hill. (Existe na Biblioteca um exemplar)

Lemos, F., Lopes, J.M., & Ribeiro, F.R. (2014). Reatores Químicos (3ª ed.). IST Press, Lisboa. (Existe na Biblioteca um exemplar de uma edição anterior)

Levenspiel, O. (1999). Chemical Reaction Engineering (3rd ed.). John Wiley & Sons, New York. (Existe na Biblioteca um exemplar)

Missen, M.S. (1999). Introduction to Chemical Reaction Engineering. John Wiley & Sons, New York. (Existe na Biblioteca um exemplar)

Schmidt, L.D. (2004). The Engineering of Chemical Reactions (2nd ed.). Oxford University Press, Oxford.