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 para o projeto e análise do desempenho de reatores químicos ideais, recorrendo a modelos matemáticos que integrem a cinética das reações e os balanços de massa e energia. Desenvolvimento de competências para a análise do desempenho de reatores não ideais através das funções e modelos da Teoria da Distribuição de Tempos de Residência.
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 contínuos com agitação. Bateria de reatores contínuos com agitação.
3.2. Reatores descontínuos. Tempo de retenção e tempos de paragem.
3.3. Reatores tubulares.
4.Teoria da distribuição de tempos de residência DTR
4.1. Características principais da função DTR. Determinação experimental da função DTR.
4.2. Projeto de reatores com escoamento não ideal através da DTR: modelos de segregação total, de mistura máxima, de reatores em cascata e de pistão difusional.
4.3. Utilização de métodos computacionais para aplicação da Teoria DTR.
Tarefas Práticas Computacionais:
- Determinação da Ordem da Reação.
- Determinação da DTR em Reatores Contínuos e Previsão da Conversão a obter.
Metodologia de avaliação
A classificação final na época de frequência resulta da ponderação da classificação obtida num teste escrito final, com peso de 70 por cento, e nas práticas computacionais, com peso de 30 por cento.
A classificação final nas épocas de avaliação final resulta de um teste escrito, com peso de 70 por cento, e da classificação obtida nas tarefas práticas computacionais, com peso de 30 por cento.
São excluídos da avaliação final os alunos que não compareçam a pelo menos dois terços das aulas TP/PL efetivamente lecionadas, de acordo com o regulamento académico em vigor e salvo as exceções nele previstas, ou que não realizem as duas práticas computacionais durante o período de contacto.
Em todas as épocas de avaliação, para obter aprovação à unidade curricular, os alunos devem alcançar uma classificação mínima de 8 valores em 20 em cada prova escrita e em cada prática computacional.
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 para exposição dos conceitos fundamentais da unidade curricular; aulas teórico-práticas com resolução de exercícios de aplicação; e aulas práticas dedicadas à realização de trabalhos de natureza computacional.
Software utilizado nas aulas
MS Excel
Mathworks Matlab
Aprovado em Conselho Técnico Cientifico: 11 de abril de 2026
Download da Ficha da Unidade Curricular (FUC)
