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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI CAMPUS ALTO PARAOPEBA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA - PPGEQ

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CURSO: MESTRADO EM ENGENHARIA QUÍMICA

Turno: INTEGRAL

INFORMAÇÕES BÁSICAS

Currículo

2015

Unidade curricular

PROCESSOS INDUSTRIAIS

Créditos

4

Carga Horária (horas) Código

PEQ001 Teórica

60

Prática

-

Total

60

Tipo

Obrigatória

Habilitação / Modalidade

Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Introduzir os fundamentos dos cálculos utilizados em Processos Industriais. Leis de conservação

da matéria e energia. Resolução de problemas envolvendo balanços materiais e de energia.

OBJETIVOS

Aprendizagem dos fundamentos dos cálculos utilizados na Engenharia de Processos Industriais.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

Introdução às leis de conservação da matéria e energia.

Resolução de problemas envolvendo balanços materiais e de energia.

Princípios de propriedades termodinâmicas.

Tratamento de efluentes líquidos e gasosos em processos industriais.

Apresentação de fluxogramas e estudo de processos produtivos de interesse nacional, tais como:

Gases Industriais.

Refino do petróleo (processamento petroquímico e seus derivados).

Processos de fabricação de ferro e aço.

Processos de fabricação de cimento.

Indústria de celulose e papel.

Indústria de açúcar e álcool.

Indústria de biodiesel, biogás e derivados.

Indústria de alimentos.

Processos industriais com membranas.

5.10. Processos de reciclagem de materiais.

5.11. Processos bioquímicos.

5.12. Outros Processos Industriais

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

SHREVE, R. N.; BRINK Jr., J. A., Indústria de Processos Químicos. Ed. Guanabara Koogan, 4ª

ed., Rio de Janeiro, 1997.

FELDER, R. M.; ROUSSEAU, R. W., Princípios Elementares dos Processos Química. Ed



Pág. 2 de 28

LTC, 3ª ed., Rio de Janeiro, 2005.

HIMMELBLAU, D. M. Engenharia Química. Princípios e Cálculos, Prentice-Hall do Brasil,

2001.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

PRUDENTE, F.; Automação Industrial – PLC – Teoria e Aplicações. Ed. LTC, 2a ed., 2011;

BRASIL, N.I. Introdução à Engenharia Química. 2 a ed. Rio de Janeiro: Interciência,2004.

BOYER, S. A.; Supervisory control and Data Acquisition. ISA, 4nd ed., 2010;



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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

FENÔMENOS DE TRANSPORTE

Créditos

4


PEQ002 Teórica

60

Prática

0

Total

60

Tipo

Obrigatória


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Propriedades de cada fenômeno de transporte. Perfis de velocidade, de temperatura e de concentração.

Balanços integrais e diferenciais de quantidade de movimento, de energia e de massa. Analogias entre

os fenômenos de transporte.

OBJETIVOS

Apresentar os fundamentos de transporte de quantidade de movimento, de calor e de massa, e aplicá-

los na análise e resolução de problemas típicos das Engenharias.


Descrição de sistemas através da mecânica do contínuo

Definições fundamentais: ponto, corpo etc.

Descrição do movimento através dos pontos de vista de Euler e de Lagrange;

A derivada substancial e suas aplicações;

O coeficiente de dilatação específica e sua correspondência com a divergência do vetor velocidade;

O Teorema do Transporte de Reynolds e a interrelação entres os pontos de vista de Euler e de

Lagrange.

As equações da conservação da massa, da quantidade de movimento e da energia térmica para sistemas

monocompostos

Obtenção das equações de conservação através do Teorema do Transporte de Reynolds;

A Equação de continuidade para um fluido puro;

A Equação do movimento;

A Equação da energia térmica;

Estudo de casos para sistemas monocompostos e isotérmicos: Equações da Fluidostática, de Euler, de

Navier-Stokes, de Bernoulli etc;

Estudo de casos para sistemas monocompostos não isotérmicos: Equação de Fourier e a condução

térmica; A convecção térmica e suas vertentes.

As equações da conservação da massa, da quantidade de movimento e da energia térmica para sistemas

multicompostos



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Conceitos fundamentais: concentrações, velocidades e fluxos;

A Equação da conservação da massa para sistemas multicompostos;

As diversas formas da Equação de Fick;

Estudo de casos para sistemas multicompostos e isotérmicos;

Analogias entre os Fenômenos de Transporte: Analogia de Chilto-Colburn.

Teoria da camada limite desenvolvida sobre uma placa plana: solução de Blasius.


BIRD, R. Byron, STEWART, Warren E., LIGHTFOOT, Edwin N. Fenômenos de Transporte. 2. ed.

Rio de Janeiro: LTC, 2011, 838 p.

WELTY, J. R.; WILSON, R. E.; WICS, C.E. Fundamentals of Momentum Heat and Mass Transfer, 5.

ed. Hoboken: Jonh Wiley & Sons, 2008, 711 p.

INCROPERA, F.P., DEWITT, D.P., BERGMAN, T. L., LAVINE, A. S. Fundamentos de

Transferência de Calor e de Massa, 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008, 643 p.


CREMASCO, M. A., Fundamentos de Transferência de Massa, Campinas: UNICAMP, 2008, 725 p.

1ª reimpressão.

WHITE, Frank M. Mecânica dos Fluidos, 4. ed., Rio de Janeiro: McGraw-Hill, 2002.

MUNSON, Bruce R., YOUNG, Donald F., OKIISHI, Theodore H. Fundamentos da Mecânica dos

Fluidos. 2. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2004, v.1, 412 p. 2ª reimpressão.

KREITH, Frank; BOHN, Mark S. Princípios da Transmissão de Calor, São Paulo: Pioneira Thomsom

Learning, 2003, 623 p.

BRAGA FILHO, Washington, Fenômenos de Transporte para Engenharia, Rio de Janeiro: LTC,

2006, 481 p.



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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

TERMODINÂMICA PARA A ENGENHARIA

QUÍMICA

Créditos

4


PEQ003 Teórica

60

Prática

00

Total

60

Tipo

Obrigatória


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Conceitos fundamentais. Revisão da equação de conservação da matéria. Primeira lei da termodinâmica. Termoquímica. Segunda Lei da termodinâmica. Desigualdade de Clausius. Termodinâmica dos Processos Químicos com fluxo. Ciclos de Potencia. Máquinas de Combustão interna: Ciclo Otto, cicio diesel, Planta de potência de turbina de gases de combustão. Ciclo de refrigeração. Propriedades PVT dos fluidos. Termodinâmica de soluções. Teoria e aplicações. Equilíbrio vapor-líquido (VLE). Tópicos em equilíbrio de fases. Equilíbrio em reações químicas.

OBJETIVOS

Este curso contempla os princípios termodinâmicos, fundamentos da Termodinâmica de

soluções e conceitos modernos aplicáveis à engenharia química. No final da disciplina o aluno

terá os conhecimentos suficientes para compreender as operações básicas e processos da

indústria química. Ao mesmo tempo terá um conhecimento amplo e profundo sobre os métodos

de estimação e cálculo de propriedades termodinâmicas relacionadas com o equilíbrio entre

fases e o equilíbrio químico.


1. A Primeira Lei e outros conceitos básicos

2. Propriedades volumétricas de fluidos puros

3. Efeitos térmicos

4. A Segunda Lei da Termodinâmica

5. Propriedades termodinâmicas de fluidos

6. Aplicação da termodinâmica em processos com escoamento

7. Produção de potência a partir de calor

8. Refrigeração e liquefação

9. Equilíbrio líquido/vapor: introdução



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10. Termodinâmica de soluções: teoria

11. Termodinâmica de soluções: aplicações

12. Equilíbrios em reações químicas

13. Tópicos em equilíbrios de fases

14. Análise termodinâmica de processos


VAN NESS, H.C.; SMITH J.M.; ABBOTT, M.M. Introdução à Termodinâmica da Engenharia Química, 7 a Eed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.

KORETSKY, M.D. Termodinâmica para Engenharia Química, 1ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.

VAN WYLEN, SONNTAG, G. BORGNAKKE, C. Fundamentos da Termodinâmica. 7 a ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2009.


POLING, B. PRAUSNITZ, J.M. The Properties of Gases and Liquids. 5 a Ed. New York: McGraw Hill, 2001.

SANDLER, S.I. Chemical and Engineering Thermodynamics, 3 a Ed. John Wiley, 1999. LEWIS, G.N.; RANDALL, M. Thermodinamics, 2 a Ed. New York: McGraw Hill, 1961. RUSSEL, L.D.F.; ADEBIYI, G.A. Classical Thermodinamics. 1 a . Ed. New York: Oxford

University Press, 1993. LEVENSPIEL, O. Termodinâmica amistosa para engenheiros. 1ª Ed. São Paulo: Edgard

Blucher, 2002.



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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

SEMINÁRIOS

Créditos

2


PEQ004 Teórica

30

Prática

-

Total

30

Tipo

Obrigatória


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Técnicas de apresentação. Técnicas de elaboração de apresentações. Busca de artigos

científicos. Seminário sobre Sistemas e Processos Industriais baseado em artigos científicos.

OBJETIVOS

O aluno será capaz de montar uma apresentação, apresentar um seminário e uma revisão

bibliográfica em formato de artigo, sobre o tema da dissertação de mestrado a ser desenvolvido

no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, com a anuência do orientador.


Conteúdo variável.


SILVA, A. M.; PINHEIRO, M. S. F.; FRANÇA, M. N., Guia para Normalização de Trabalhos

Técnico-Científicos: projetos de pesquisa, trabalhos acadêmicos, dissertações e teses. 5ª Ed,

revisada e atualizada. Ed EDUFU, 2006.

Periódicos da CAPES. Disponível em: < www.periodicos.capes.gov.br>.

Science Finder Web. Disponível em: < https://scifinder.cas.org>.


SHREVE, R. N.; BRINK Jr., J. A., Indústria de Processos Químicos. Ed. Guanabara Koogan, 4ª

ed., Rio de Janeiro, 1997.



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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

ESTÁGIO EM DOCÊNCIA

Créditos

02


PEQ005 Teórica

-

Prática

30

Total

30

Tipo

Obrigatória


Mestrado

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

O Estágio Docência deve ser realizado em disciplinas dos Cursos de Graduação, sob a

supervisão do professor orientador.

OBJETIVOS

O aluno deverá preparar e ministrar aulas para os alunos dos cursos de graduação.


Conteúdo Variável.


GIL, A. C., Didática no Ensino Superior. 1 Ed - 5ª reimpr. Ed. Atlas, São Paulo, 2010.


Variável, de acordo com o tópico abordado.



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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

EXAME DE PROFICIÊNCIA EM LÍNGUA

INGLESA

Créditos

0


PEQ006 Teórica

-

Prática

-

Total

-

Tipo

Obrigatória


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Exame de Proficiência em Língua Inglesa

OBJETIVOS

Avaliar os conhecimentos dos alunos em Língua Inglesa.


Exame de Proficiência em Língua Inglesa


Não há


Não há



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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

QUALIFICAÇÃO DE PROJETO DE

DISSERTAÇÃO

Créditos

20


PEQ007 Teórica

-

Prática

-

Total

-

Tipo

Obrigatória


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Ementa variável, de acordo com a pesquisa realizada.

OBJETIVOS

Ao final da disciplina o aluno deverá apresentar um seminário e um texto que contenha seu

Projeto de Dissertação, de acordo com as Normas ABNT de dissertação de mestrado, que será

composto por sua proposta de dissertação, revisão bibliográfica, metodologia científica a ser

adotada e cronograma de execução.

O Projeto de Dissertação será avaliado por uma banca examinadora.






revisada e atualizada. Ed EDUFU, 2006






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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

DEFESA DE DISSERTAÇÃO

Créditos

30


PEQ008 Teórica

-

Prática

-

Total

-

Tipo

Obrigatória


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Ementa variável, de acordo com a pesquisa realizada.

OBJETIVOS

Ao final da disciplina o aluno deverá fazer a Defesa da Dissertação, em uma apresentação

pública em forma de seminário e entregar um texto referente ao trabalho realizado, de acordo

com as Normas ABNT de dissertação de mestrado, o qual será avaliado por uma banca

examinadora.






revisada e atualizada. Ed EDUFU, 2006.






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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

MÉTODOS NUMÉRICOS

Créditos

4


PEQ009 Teórica

60

Prática

-

Total

60

Tipo

Optativa


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA Solução de sistemas de equações lineares. Derivação e integração numéricas. Método das

Diferenças finitas. Métodos de ajuste de funções. Resolução numérica de equações

diferenciais. Métodos variacionais para a determinação de soluções aproximadas de problemas

de valor de contorno. Método de Elementos Finitos.

OBJETIVOS Conhecer e aplicar os principais métodos numéricos computacionais para resolução de

problemas reais, considerando suas vantagens e desvantagens, mostrar como escolher os

métodos numéricos conforme o tipo de problema de engenharia a ser analisado.


Solução de sistemas de equações lineares

Método de eliminação de Gauss

Método de Jacobi

Método de Gauss-Seidel

Relaxação sucessiva

Multi-grid

Outros métodos

Derivação e Integração Numéricas

Regra do trapézio

Regra de Simpson

Quadratura Gaussiana

Fórmula de diferença adiantada

Fórmula de diferença atrasada

Fórmula de diferença centrada

Fórmula de 5 pontos

Erros

Método de diferenças finitas

Introdução;



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Fundamentos do MDF;

Métodos Implícitos e Explícitos;

Equações de Diferenças Finitas para Problemas Bidimensionais Permanentes e não

Permanentes com e sem Geração;

Esquema "UPWIND";

Implementação de Programa Computacional;

Exemplos de Aplicação.

Métodos de ajustes de funções

Interpolação

Extrapolação e aproximação de funções.

Séries.

Método de mínimos quadrados.

Zeros de funções de uma ou mais variáveis.

Resolução Numérica de Equações Diferenciais

Introdução

Método de passo único

Método de Taylor de ordem k

Método de Runge-Kutta

Método de passo múltiplo

Métodos variacionais para a determinação de soluções aproximadas de problemas de valor de

contorno.

Formulações clássicas para problemas de contorno

Método dos resíduos ponderados

6.2.1. Método de colocação

6.2.2. Método de Galerkin

Método de Ritz

6.3.1. Mínimo de um funcional

6.3.2. Sequências minimizantes

Mínimos quadrados

Método dos Elementos Finitos (MEF).

Introdução

Aspectos numéricos preliminares do MEF.

Princípios de energia e métodos de aproximação.

Elementos para análise estrutural.

Elementos finitos em espaços de referência.

Modelagem geométrica e geração de malhas.

Estudo de casos em mecânica estrutural.

Pós-processamento dos resultados.


Campos, F. F., Algoritmos Numéricos, 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.

Burdem, R. L., Faires, J. D., Análise Numérica, Thompson – 2003.


Franco, N. B. Cálculo Numérico. 1. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2006.



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Sperandio, D.; Mendes, J. T.; Silva, L. H. M. Cálculo Numérico: Características Matemáticas

e Computacionais dos Métodos Numéricos. 1. ed. São Paulo:Prentice Hall, 2003.

Wood, A., Introduction to Numerical Analysis, Addison Wesley, 1999.

T. J. R. Hughes, The Finite Element Method, Prentice-Hall, NJ, 1987.

Kelley C.T., Iterative Methods for Linear and Nonlinear Equations, SIAM, 1995.



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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE PROCESSOS

INDUSTRIAIS

Créditos

4


PEQ010 Teórica

30

Prática

30

Total

60

Tipo

Optativa


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Introdução. Modelos matemáticos. Resolução de sistemas de equações aplicados a Processos

Industriais. Introdução à identificação de sistemas. Apresentação e uso de simuladores de

processos.

OBJETIVOS

Apresentar métodos e ferramentas para modelagem, simulação, e análise de sistemas e

processos, capacitando o aluno a desenvolver modelos matemáticos, resolver os sistemas de

equações, e interpretar os resultados oriundos das simulações.


Introdução: histórico, estados estacionário e transiente, simuladores de processos.

Modelos matemáticos: classificação, representações, a parâmetros concentrados e distribuídos,

graus de liberdade, linearização, solução analítica e métodos numéricos.

Resolução de sistemas de equações comumente encontrados em problemas de Processos

Industriais, em estado estacionário e transiente.

Introdução à identificação de sistemas lineares e não-lineares.

Apresentação e uso de simuladores de processos (ao longo do curso)



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LUYBEN, W. L., Process modeling, simulation and control for chemical engineers, McGraw-

Hill, 2nd ed., 1989.

Garcia, C., Modelagem e simulação de processos industriais e de sistemas eletromecânicos. EDUSP, 2a ed., 2006.

RICE, R. G., Do, D. D. Applied mathematics and modeling for chemical engineers, New York:

Wiley, 2012.


FINLAYSON, B. A. Introduction to chemical engineering computing, Wiley, 2012.

CAMERON, I. A., HANGOS, K.; PERKINS, J.; STEPHANOPOULOS, G., Process modelling

and model analysis, 4. Academic Press, 2001.

TURTON, R., BAILIE, R., WHITING, W. B., SHAEIWITZ, J.; BHATTACHARYYA, D.,

Analysis, synthesis, and design of chemical processes, 4th ed., Prentice Hall, 2012.

AGUIRRE, L. A. Introdução à identificação de sistemas: Técnicas lineares e não-lineares

aplicadas a sistemas reais. 3a ed., Editora UFMG, 2007.

BEQUETTE, B. W., Process Dynamics: Modeling, analysis and simulation, Prentice-Hall,

1998.



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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

PLANEJAMENTO DE EXPERIMENTOS

Créditos

4


PEQ011 Teórica

60

Prática

-

Total

60

Tipo

Optativa


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Conceitos de inferência estatística. Conceitos de experimentação estatística. Análise de

variância. Planejamento fatorial completo. Planejamento fatorial fracionário. Planejamento

composto central. Regressão linear múltipla. Superfície de resposta. Planejamento de Plackett-

Burman.

OBJETIVOS

Selecionar e realizar planejamentos experimentais. Analisar os resultados obtidos: a influência

de um conjunto de variáveis sobre uma resposta de interesse. Otimizar sistemas e processos.


Conceitos de inferência estatística: estimação e teste de hipóteses.

Conceitos de experimentação estatística: experimentação univariável versus sistemas

multivariáveis, casualidade, bloco.

Análise de variância.

Planejamento fatorial completo: dois e três níveis, definição e análise dos efeitos dos fatores.

Planejamento fatorial fracionário. Quadrado latino.

Planejamento composto central.

Regressão linear múltipla: seleção de variáveis e validação de modelos.

Análise de superfície de resposta: otimização de processos, e definição de intervalos ótimos de

operação.

Planejamento de Plackett-Burman.

10.


MONTGOMERY, D. C. Design and Analysis of Experiments. 8.ed. New York: Wiley, 2012.

BOX, G. E. P.; HUNTER, J. S.; HUNTER, W. G., Statistics for Experimenters: Design,



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Innovation, and Discovery, 2nd ed., Wiley, 2005.

MYERS, R. H.; MONTGOMERY, D. C.; ANDERSON-COOK, C. M. Response Surface

Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments, 3rd ed., Wiley,

2009.


WU, J. C. F.; HAMADA, M. S., Experiments: planning, analysis and optimization. 2nd ed.,

Wiley, 2009.

NETO, B. B.; SCARMINIO, I. S.; BRUNS, R. E. Como fazer experimentos: Aplicações na

ciência e na indústria. 4a ed. Bookman, 2010.

MONTGOMERY, D. C. Estatística aplicada e probabilidade para engenheiros, 5a ed., LTC,

2012.

DRAPER, N. R.; SMITH, H. Applied regression analysis. 3.ed., New York: Wiley, 1998.

BARBIN, D. Planejamento e análise estatística de experimentos agronômicos. Arapongas:

Midas, 2003.



Pág. 19 de 28


Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

CINÉTICA QUÍMICA

Créditos

2


PEQ012 Teórica

30

Prática

-

Total

30

Tipo

Optativa


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Conceitos Fundamentais. Balanços molares e tipos de reatores. Leis de velocidade e

estequiometria. Reações múltiplas. Cinética enzimática e transporte de oxigênio. Adsorção

física e química. Reações heterogêneas. Introdução à catálise heterogênea. Difusão.

Desativação de catalisadores.

OBJETIVOS

Apresentar os princípios básicos da cinética, de reações em fase homogênea, reações catalíticas

em fase heterogênea, difusão e análise de resultados experimentais.


1. Balanços Molares;

2. Conversão e Dimensionamento de Reatores;

3. Leis de Velocidade;

4. Estequiometria;

5. Aquisição e Análise de Dados;

6. Reações Múltiplas;

7. Mecanismos de Reação, Rotas, Biorreações e Biorreatores;

8. Efeitos da difusão externa sobre as reações heterogêneas;

9. Difusão e reação.


1. FOGLER, H. S. Elementos de Engenharia das Reações Químicas, 4ª. Ed. Rio de Janeiro:

LTC, 2009.

2. LEVENSPIEL, O. Engenharia das Reações, 3 ah ed.. São Paulo: Edgard Blücher Ltda,



Pág. 20 de 28

2000.

3. FROMENT, G. F.; BISCHOFF, K. B., Chemical Reactor Analysis and Design, 2ª Edition,

Wiley & SONS, 1990.


SCHMAL, M. Cinética Homogênea Aplicada à Calculo de Reatores; Rio de Janeiro:

Guanabara Dois, , 1982.

Hill Jr, C.G. An Introduction to Chemical Engineering: Kinetics and Reactor Design. John

Wiley & Sons, New York, 1977.

SMITH, J. M., Chemical Engineering Kinetics, 3 a ed., International Student Edition,

McGraw-Hill International Book Co., 1981.

BUTT, J. B.; Reaction Kinetics and Reactor Design, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New

Jersey, 1980.

BORZANI, W.; SCHMIDELL, W.; LIMA, U.A.; AQUARONI, E. Biotecnologia Industrial.

São Paulo: Edgard Blücher, Vol. 1 e 3, 2001.



Pág. 21 de 28


Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

CÁLCULO DE REATORES

Créditos

2


PEQ013 Teórica

30

Prática

-

Total

30

Tipo

Optativa


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Cinética Química

EMENTA

Reatores descontínuo, tubular e mistura. Reatores com reciclo e em série. Seleção de reatores

para reações múltiplas. Biorreatores. Projeto de reatores ideais e não ideais.

Modelos de contato e escoamento. Introdução aos reatores multifásicos. Reatores para reações

entre fluidos. Reatores não-catalíticos. Reator de leito fluidizado, de leito de lama e de leito

gotejante.

OBJETIVOS

Aprendizado da teoria e metodologia relacionadas com o projeto, análise e otimização de

reatores químicos industriais. Trabalhos e projetos específicos visam a desenvolver a

capacidade do aluno em definir tipos de reator em função do processo em questão.


1. Projeto de Reator Isotérmico: Conversão

2. Projeto de Reator Isotérmico: Vazões Molares

3. Projeto de Reator Não Isotérmico — O Balanço de Energia em Regime Estacionário e

Aplicações de PFR Adiabático

4. Projeto de Reator Não Isotérmico em Regime Estacionário – Reatores Contínuos com

Transferência de Calor

5. Projeto de Reator Não Isotérmico em Regime Não Estacionário


1. FOGLER, H. S. Elementos de Engenharia das Reações Químicas, 4ª. Ed. Rio de Janeiro:

LTC, 2009.

2. LEVENSPIEL, O. Engenharia das Reações, 3 ah ed.. São Paulo: Edgard Blücher Ltda,



Pág. 22 de 28

2000.

3. FROMENT, G. F.; BISCHOFF, K. B., Chemical Reactor Analysis and Design, 2ª Edition,

Wiley & SONS, 1990.


SCHMAL, M. Cinética Homogênea Aplicada à Calculo de Reatores; Rio de Janeiro:

Guanabara Dois, , 1982.

Hill Jr, C.G. An Introduction to Chemical Engineering: Kinetics and Reactor Design. John

Wiley & Sons, New York, 1977.

SMITH, J. M., Chemical Engineering Kinetics, 3 a ed., International Student Edition,

McGraw-Hill International Book Co., 1981.

BUTT, J. B.; Reaction Kinetics and Reactor Design, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New

Jersey, 1980.

BORZANI, W.; SCHMIDELL, W.; LIMA, U.A.; AQUARONI, E. Biotecnologia Industrial.

São Paulo: Edgard Blücher, Vol. 1 e 3, 2001.



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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

CATÁLISE HETEROGÊNEA

Créditos

2


PEQ014 Teórica

30

Prática

-

Total

30

Tipo

Optativa


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Introduzir os fundamentos da catálise. Tipos de sistemas catalíticos. Propriedades gerais dos

catalisadores sólidos. Preparação e caracterização de catalisadores sólidos. Análise de

processos catalíticos.

OBJETIVOS

Estudo dos fundamentos da catálise e de processos catalíticos.


1. Introdução sobre a catálise;

2. Tipos de Sistemas catalíticos;

3. Propriedades gerais dos catalisadores sólidos;

4. Princípios sobre preparação de catalisadores;

5. Técnicas de caracterização de catalisadores;

6. Estudo de processos catalíticos industriais.


CIOLA, R., Fundamentos de Catálise. Ed. Moderna, São Paulo, 1981.



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CARDOSO, D., Introdução à Catálise Heterogênea. UFSCar, São Carlos, 1987. BRASIL, N. I; ARAÚJO, M. A. S.; SOUSA, E. C. M., Processamento de Petróleo e Gás. Ed.

LTC, Rio de Janeiro, 2011. ROBERTS, G. W., Reações Químicas e Reatores Químicos, Ed. LTC, Rio de Janeiro, 2010. FOGLER, H. S., Elementos de Engenharia das Reações Químicas. , Ed. LTC, Rio de Janeiro,

2009.


HIMMELBLAU, D. M.; RIGGS, J. B., Engenharia Química. Princípios e Cálculos. Ed.

LTC, 7ª ed., Rio de Janeiro, 2006. FELDER, R. M.; ROUSSEAU, R. W., Princípios Elementares dos Processos Química. Ed

LTC, 3ª ed., Rio de Janeiro, 2005. BRASIL, N. I., Introdução à Engenharia Química. Ed. Interciência, 2ª ed. Rio de Janeiro:

2004. SHREVE, R. N.; BRINK Jr., J. A., Indústria de Processos Químicos. Ed. Guanabara

Koogan, 4ª ed., Rio de Janeiro, 1997.



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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO DE

MATERIAIS

Créditos

4


PEQ015 Teórica

60

Prática

-

Total

60

Tipo

Optativa


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Fundamentos teóricos das diferentes técnicas na perspectiva do modo de interação com a

matéria; identificação das vantagens, desvantagens e limitações das várias técnicas; conhecer e

classificar as diferentes técnicas de caracterização estrutural, conhecer e aplicar as várias

normas (ASTM, ISO) às diferentes técnicas e metodologias utilizadas na caracterização dos

materiais, no sentido de validá-las assim como aos resultados obtidos.

OBJETIVOS

Apresentar fundamentos sobre metodologias e técnicas de análises aplicadas na caracterização

de materiais, tanto no domínio da investigação como na indústria, permitindo ao aluno

correlacionar composição-estrutura- propriedade dos materiais.


Importância da caracterização dos materiais.

Introdução às diferentes técnicas de caracterização com suas especificidades.

Técnicas de caracterização estrutural e de superfícies de materiais. Técnicas de microscopia

(SEM, TEM, AFM, SFM, EDS). Técnicas de difração e dispersão (XRD, EXAFS, Auger,

XANES). Espectroscopias de emissão electrónica (XPS). Técnicas de emissão de raios X

(XRF). Técnicas de emissão, absorção ou reflexão Uv-Visivel (UV-Vis sólidos,

fotoluminescência).

Técnicas de análise térmica e microcalorimetria (TGA, DTG, TPD, DTA, DSC, STA e

microcalorimetria de Calvet).

Análise da composição química de materiais (ICP, Análise elementar).



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Normas ASTM e ISO aplicadas à caracterização de materiais.


P.E.J. Flewitt, R.K. Wild, Physical methods for materials characterisation, 2nd Ed., CRC,

2005.

Methods of surface analysis-Techniques and applications, J. Walls (Ed.), Cambridge Univ.

Press, 1992.

E. N. Kaufman, Characterization of Materials, John Wiley & Sons, 2003.


GOLDSTEIN, J.I.; et al - 1994 - Scanning Electron Microscopy and X-ray microanalysis, 2nd

ed., 820p.

SMITH B.C. - 1996 - Fourier Transform Infrared Spectroscopy, 202p.

CHARSLEY, E.L.; Warrington, S.B. - 1992 - Thermal Analysis - Techiques & Applications,

296p.

MUMPTON, F.A. - 1990 - Thermal Analysys in Clay Science, CMS Workshop Lectures V.3,

192p.

CULLITY, B.D. - 1977 - Elements of X-ray Diffraction, 2nd. ed., 555p.



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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

TÓPICOS ESPECIAIS 1 - REDES NEURAIS

Créditos

2


PEQ016 Teórica

30

Prática

-

Total

30

Tipo

Optativa


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Ementa variável, a critério do professor responsável, de acordo com a programação anual.

OBJETIVOS

Visa apresentar novos tópicos de pesquisa e/ou atender aos interesses específicos das linhas de

pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.


Conteúdo Variável, de acordo com o tópico abordado.







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Turno: INTEGRAL


Currículo

2015

Unidade curricular

TÓPICOS ESPECIAIS 2

Créditos

4


PEQ017 Teórica

60

Prática

-

Total

60

Tipo

Optativa


Mestrado Acadêmico

Pré-requisito

Não há

Co-requisito

Não há

EMENTA

Ementa variável, a critério do professor responsável, de acordo com a programação anual.

OBJETIVOS

Visa apresentar novos tópicos de pesquisa e/ou atender aos interesses específicos das linhas de

pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.







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