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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Disciplina: Engenharia de Reações Químicas Código: 30-312 Carga Horária: 80h Créditos: 04 Pré-Requisitos: 30-247 e 30-250
EMENTA Cinética das reações homogêneas. Obtenção, análise e interpretação de dados cinéticos. Projeto e análise de reatores ideais isotérmicos. Associação de reatores em série e em paralelo. Projeto e análise de reatores não-isotérmicos. Seletividade. Condições para maximizar o produto desejado. Fundamentos de catálise e desativação de catalisadores. Cinética das reações catalíticas heterogêneas. Projeto e análise de reatores químicos heterogêneos.
OBJETIVOS A disciplina visa adquirir conhecimentos sobre termodinâmica compreendendo o inter-relacionamento das diversas áreas da engenharia química, apresentadas ao longo do curso. Buscando-se atender estas competências alguns objetivos específicos são delineados: - Fornecer ao aluno uma visão sobre Cinética Química direcionada para Reatores e condições de projetar reatores. - Apresentar os conceitos principais aplicados no cálculo de reatores químicos contínuos e descontínuos. - Apresentar ao aluno os conceitos principais aplicados no cálculo de reatores químicos não ideais e de reatores heterogêneos.
CONTEÚDOS CURRICULARES UNIDADE DE ENSINO 01 – CINÉTICA DAS REAÇÕES HOMOGÊNEAS Apresentar os princípios fundamentais da cinética química: taxas de reação, estequiometria, conversão, balanços molares, reações químicas.
Atividade prática 01: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos trabalhados. TDE 01 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da unidade 1.
UNIDADE DE ENSINO 02 – ANÁLISE E PROJETO DE REATORES IDIVIDUAIS, ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE E EM PARALELO Analisar e projetar reatores isotérmicos e não isotérmicos, em sistemas batelada e contínuos
Atividade prática 02: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos trabalhados e aula prática em laboratório de química TDE 02 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da unidade 2.
UNIDADE DE ENSINO 03 – REATORES HETEROGÊNEOS Apresentar definições, reações catalíticas e desativação de catalisadores. Projetar reatores para reações gás-sólidos.
Atividade prática 03: Realização de exercícios de fixação dos conteúdos trabalhados e aula prática em laboratório de química TDE 03 – Atividades conforme normatização envolvendo os conteúdos da unidade 3.
METODOLOGIA Visando desenvolver as competências apresentadas, as aulas são desenvolvidas de forma variada e tem como metodologias: a tradicional (expositivo-dialogadas com estudos dirigidos), a ativa e a sócio-interacionista. No intuito de desenvolver as competências inerentes à disciplina, podem ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, materiais concretos e softwares matemáticos, e a contextualização ocorre através da resolução de problemas reais. Os alunos desenvolverão Trabalhos Discente Efetivos – TDEsno total de 20h, envolvendo resolução de exercícios e problemas reais com e sem auxílio de softwares específicos com a aplicação dos conceitos trabalhados.
AVALIAÇÃO A avaliação da disciplina propõe verificar se as competências pretendidas neste plano de ensino foram adquiridas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas e Trabalhos Discentes Efetivos, estes últimos valendo 20% da média parcial. As avaliações serão realizadas ao longo do semestre e distribuídas uniformemente de acordo com o plano de ensino. Numa aula que antecede uma avaliação serão dadas orientações a respeito da sistemática a ser adotada e os conteúdos exigidos, bem como os critérios específicos da avaliação. No instrumento de avaliação haverá de forma explícita e por escrito quanto valerá cada questão.
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BIBLIOGRAFIA BÁSICA FOGLER, H. Scott; MORAES, Flávio Faria de; PORTO, Luismar Marques (Trad.). Elementos de engenharia das reações químicas. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002. SILVEIRA, B. I. Da. Cinética química das reações homogêneas. São Paulo: Edgard Blücher, 1996. LEVENSPIEL, Octave. Engenharia das reações químicas. São Paulo: Edgard Blücher, 1995.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR MISSEN, R.W., MIMS, CHARLES A., SAVILLE, B A. Introduction to Chemical reaction engineering and kinetics. New York: John Wiley & Sons, 1999. KING, E. L. Como se processam as reações químicas: introdução a cinética química e aos mecanismos de reação . São Paulo: Edart, 1968. 83 p. HILL, C. G. An introduction to chemical engineering kinetics and reactor design. New York: John Wiley & Sons, 1977. ANCHEYTA, J. Modelagem e simulação de reatores catalíticos para o refino de petróleo. Edição digital. 1. ed. - Rio de Janeiro : LTC, 2015. FIGUEIREDO, J. L.; RIBEIRO, F. Ramôa. Catálise Heterogénea. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1989.
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