UNIDADE UNIVERSITÁRIA: Instituto de Química

CURSO: Engenharia Química

DEPARTAMENTO RESPONSÁVEL: Bioquímica e Tecnologia Química

IDENTIFICAÇÃO:

CÓDIGO NOME DA DISCIPLINA OU ESTÁGIO SERIAÇÃO IDEAL

BT31218 OPERAÇÕES UNITÁRIAS I 5º Semestre

TIPO PRÉ-REQUISITOS CO-REQUISITOS

Obrigatória Introdução aos Processos Químicos e

Fenômenos de Transporte I

CRÉDITOS CARGA HORÁRIA

TOTAL

DISTRIBUIÇÃO DA CARGA HORÁRIA

TEÓRICA PRÁTICA

6 90 90

NÚMERO MÁXIMO DE ALUNOS POR TURMA

AULAS TEÓRICAS AULAS PRÁTICAS

40

OBJETIVOS (Ao término da disciplina o aluno deverá ser capaz de:)

Capacitar o aluno para aplicar nos processos industriais os conceitos das Operações Unitárias da Indústria Química relacionadas com transporte de fluidos e separações de suspensões, poeiras e névoas, baseados nos princípios dos Fenômenos de Transporte.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO (Título e discriminação das Unidades)

1. Agitação e Mistura 1.1) Definições 1.2) Tanque Agitado 1.3) Padrões de Escoamento 1.4) Tipos de Impulsores 1.5) Prevenção de Redemoinho 1.6) Cálculo da Potência de Agitação 1.7) Ampliação de Escala 2. Separação de Partículas Sólidas 2.1) Caracterização e Classificação de Sólidos Particulados 2.2) Análise Granulométrica 2.2.1 – Número de partículas em uma mistura 2.2.2 – Superfície específica de uma mistura 2.3) Movimento de uma Partícula Através de um Fluido 2.4) Velocidade Terminal 2.5) Equipamentos de Separação 2.5.1 – Elutriador Separação em Meio Denso 2.5.2 – Câmara Gravitacional Partículas Escoando entre Duas Placas Paralelas 2.5.3 – Centrífuga Princípios Básicos Diâmetro Crítico 2.5.4 – Ciclone Diâmetro Crítico Eficiência de Coleta Hidrociclone

3. Escoamento em Meios Porosos 3.1) Aplicações 3.2) Conceitos 3.3) Tipos de Escoamento 3.3.1 – Permeabilidade do Leito Poroso 3.3.2 – Equação de Darcy 3.3.3 – Equação de Ergun 3.4) Fluidização de Sólidos 3.4.1 – Propriedades dos Leitos Fluidizados 3.4.2 – Cálculos Relativos à Fluidização 3.4.3 – Leito de Jorro 3.5) Filtração 3.5.1 – Tipos de Filtros 3.5.2 – Meios Filtrantes 3.5.3 – Teoria da Filtração Torta Incompressível / Torta Compressível 3.5.4 – Filtração Contínua 4. Sedimentação 4.1) Classificação 4.2) Mecanismo da Sedimentação 4.3) Cálculos de Projetos 4.3.1 – Método de Coe e Clevenger 4.3.2 – Método de Talmadge e Fitch 4.3.3 – Método Baseado no Fluxo de Sólidos 4.3.4 – Dimensionamento da Profundidade do Sedimentador 5. Transporte de Fluidos 5.1) Bombas 5.1.1 – Classificação 5.1.2 – Bomba Centrífuga 5.1.3 – Seleção do Tipo e Tamanho da Bomba 5.1.4 – Cálculo da Altura Manométrica 5.1.5 – Cálculo da Perda de Carga 5.1.6 – Velocidade Econômica 5.1.7 – Curvas Características de Bombas 5.1.8 – Curva Característica do Sistema 5.1.9 – Ponto de Operação 5.1.10 – Associação de Bombas 5.1.11 – Cavitação 5.2) Compressores 5.2.1 – Tipos de Compressores 5.2.2 – Compressão Dinâmica 5.2.3 – Compressão Volumétrica 5.2.4 – Ciclos de Compressão 5.2.5 – Potência 5.3) Transporte de Sólidos 5.3.1 – Classificação 5.3.2 – Transportadores de Correia 5.3.3 – Cálculos de Dimensionamento (Ângulo de inclinação, Velocidade de Transporte, Largura, Potência Consumida 5.3.4 – Arrastadores

METODOLOGIA DE ENSINO

Aulas teóricas: - Realizadas em sala de aula correspondente a 2/3 da carga horária da disciplina; - Apresentação, pelo docente, do Conteúdo Programático da disciplina na forma de aula expositiva com utilização de retroprojetor, lousa e material de consulta como tabelas e gráficos; - Exercícios sobre processos industriais envolvendo Mecânica dos Fluidos e Transferência de

Quantidade de Movimento; - De acordo com o tema da aula também poderá ser levado até a sala algum equipamento (ou parte do equipamento) para apresentação aos discentes. Aulas práticas: - Semanais, com o equivalente a 1/3 da carga horária da disciplina; - Neste horário os alunos se reunirão em grupos para realização de diversas atividades como: -- Execução de experimentos em laboratório sobre equipamentos previamente abordados nas aulas teóricas -- Discussão da prática e tratamento dos dados experimentais para elaboração do relatório; Apresentações orais dos relatórios; -- Resolução de exercícios; -- Realização de visitas técnicas em indústrias (pelo menos duas visitas) para apresentação de equipamentos relacionados à ementa da disciplina. Período: Processo de Recuperação (Requisitos: frequência mínima de 70% e nota entre 3,0 e 4,9) Aulas de revisão e discussão de conceitos. Aulas de resolução e discussão de exercícios. Prova escrita

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

Bibliografia Básica:

CREMASCO, M.A. Operações Unitárias em Sistemas Particulados e Fluidomecânicos, 2ª edição,

Bluchner, 2014.

FOUST, A.S., WENZEL, L.A., CLIMP, C.W., MAUS, L., ANDERSEN, L.B. Princípios das

Operações Unitárias. LTC, 1982.

MCCABE, W.L., SMITH, J.C., HARRIOTT, P. Unit Operations of Chemical Engineering. 7th edition.

McGraw Hill, 2005.

Bibliografia Complementar:

GOMIDE, R. Operações Unitárias, Volumes 1 e 3, Editora FCA, 1983.

MORAES JUNIOR, D. Laboratório de Operações Unitárias I, 2012.

PERRY, R. H., CHILTON, C. H. Chemical Engineering’s Handbook. 7th ed. McGraw Hill, 1983.

CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM

A parte teórica da disciplina será avaliada em duas provas individuais (T1 e T2) e uma apresentação de seminário (S1), em grupo, representando 60% da nota final: - As provas individuais serão compostas por perguntas teóricas sobre as operações unitárias abordadas, cálculos de projeto e exercícios sobre casos de aplicação dos equipamentos para resolução através de cálculos. - A apresentação do seminário será sobre o tema “Transporte de Fluidos” e os discentes se reunirão em grupos para preparar apresentações sobre Bombas, Compressores e Transporte de Sólidos. O assunto de cada grupo será escolhido por sorteio. A parte prática da disciplina representará 40% da nota e será composta pelas avaliações dos seguintes trabalhos realizados em grupo: - Média dos relatórios sobre os experimentos realizados em laboratório e das visitas técnicas (P1); - Apresentação oral de um dos relatórios, selecionado por sorteio, por grupo (S2). Apesar das atividades serem realizadas em grupo, a nota de cada discente será individual, de acordo com sua participação em cada atividade. A realização dos experimentos práticos trata-se

de atividade avaliativa em que o docente questionará os integrantes do grupo sobre a teoria e procedimento experimental a ser realizado no laboratório. A todas as avaliações (teórica e prática) serão atribuídos conceitos de 0,0 (zero) a 10,0 (dez). A média da disciplina será: M = ((T1+T2+S1)/3*0,6)+((P1+S2)/2*0,4) Avaliação Período de Recuperação: Os critérios para aprovação na disciplina seguem as normas do Instituto de Química (Unesp – Araraquara). No Período de Recuperação os discentes poderão escolher tópicos da ementa da disciplina para a realização de uma aula com os docentes responsáveis antes de submeter-se a Prova de Recuperação. Esta será uma avaliação escrita composta por todo o conteúdo teórico e prático ministrado durante o semestre. A nota final do aluno será aquela obtida na Prova de Recuperação e deverá ser igual ou superior a 5,0 (cinco) para a sua aprovação. Se a nota final do aluno, após o período de recuperação, for inferior a 5,0 (cinco), o aluno estará reprovado na disciplina. Para o aluno que, por opção, não se submeter ao Período de Recuperação, prevalecerá a média final obtida no período normal de aulas.

EMENTA (Tópicos que caracterizam as unidades dos programas de ensino)

De caráter teórico e prático, a disciplina de Operações Unitárias I pretende articular, integrar e complementar os conhecimentos adquiridos sobre os processos envolvendo a mecânica dos fluidos e transferência de quantidade de movimento de tal modo que os alunos do curso sejam capazes de projetar e operar equipamentos de transporte de fluidos e sólidos e equipamentos de separação. Ao longo do curso deverão ser abordadas as características de cada equipamento bem como equações teóricas e empíricas, conceitos de caracterização de partículas e escoamento em meios porosos.

APROVAÇÃO

DEPARTAMENTO CONSELHO DE CURSO CONGREGAÇÃO

13/05/2013 13/05/2013 Delegação de competência ao

Conselho de Curso de Graduação, conforme Portaria nº 022/2006 D-IQ/CAr., de 05/06/2006.

28/11/2014 17/12/2014

23/10/2015 13/11/2015

Carimbo e Assinatura da Chefia Departamento

Carimbo e Assinatura da Coordenadoria CCG