Publicação em Diário da República: Despacho n.º 15239/2016 - 19/12/2016
5 ECTS; 2º Ano, 2º Semestre, 30,0 T + 15,0 PL + 15,0 TP , Cód. 814221.
Docente(s)
- José Manuel Quelhas Antunes (1)(2)
(1) Docente Responsável
(2) Docente que lecciona
Pré-requisitos
Não Aplicável.
Objetivos
Desenvolvimento de competências nos estudos de cinética química e na análise e projeto de reactores químicos ideais através da elaboração de balanços de massa e de energia. Análise breve de reatores reais com recurso a DTR.
Programa
1. Introdução.
1.1. A Engenharia da reação química e o projeto de um reator.
1.2. Reatores homogéneos ideais. Classificação, caracterização e seleção de reatores.
1.3. Conceito de balanços: de matéria, energia, globais, macroscópicos e microscópicos.
2. Reação química.
2.1. Parâmetros quantitativos da evolução de uma reação.
2.2. Noções de cinética química. Métodos de determinação da cinética de uma reação.
3. Análise do desempenho de reatores ideais: Balanços de matéria e de energia.
3.1. Reatores descontínuos. Tempo de retenção e tempos de paragem. Reatores Semi-descontínuos.
3.2. Reatores contínuos com agitação. Bateria de reactores contínuos com agitação.
3.3. Reactores tubulares. Reactores tubulares com reciclagem.
3.4. Sequências de Reatores Ideais.
4.Teoria da distribuição de tempos de residência DTR
4.1. Características principais da função DTR. Determinação experimental da função DTR.
4.2. Projecto de reactores com escoamento não ideal através da DTR: modelo de segregação total.
4.3. Utilização de folha de cálculo para aplicação da Teoria DTR.
Trabalhos Laboratoriais:
- Determinação da Ordem da Reacção.
- Determinação de Parâmetros Cinéticos / CSTR.
- Determinação de Parâmetros Cinéticos / Reactor Tubular.
- Determinação da DTR em reator agitado usando impulso e degrau.
- Determinação da DTR em reator tubular usando impulso e degrau.
Metodologia de avaliação
A classificação final em avaliação contínua é obtida pela ponderação da classificação obtida em 2 testes escritos (60%), em trabalhos laboratoriais e computacionais e respetivos relatórios (30%) e em algumas tarefas que podem ser de índole computacional (10%). A classificação final em épocas de avaliação final é obtida por teste escrito (70%) e pela classificação obtida nos trabalhos laboratoriais e computacionais (30%). Em todas as épocas de avaliação, para poderem aprovar à UC, os alunos têm de obter uma classificação mínima de 7 valores em 20 em qualquer prova escrita, e uma classificação final mínima de 10 valores.
Bibliografia
- Bischoff, K. e Froment, G. (2010). Chemical Reactor Analysis and Design. New York: John Wiley & Sons
- Fogler, H. (2016). Elements of Chemical Reaction Engineering. New Jersey: Prentice-Hall
- Levenspiel, O. (1999). Chemical Reaction Engineering. New York: John Wiley
- Ribeiro, F. e Lopes, J. e Lemos, F. (2002). Reactores Químicos. Lisboa: IST Press
Método de Ensino
Aulas teóricas em que se expõem os conceitos relativos à disciplina, aulas teórico-práticas em que são propostos exercícios de aplicação e aulas prático-laboratoriais em que são realizados alguns trabalhos laboratoriais.
Software utilizado nas aulas
MS Excel
Mathworks Matlab
Aprovado em Conselho Técnico Cientifico: 10 de maio de 2022
Download da Ficha da Unidade Curricular (FUC)
