Plano_Ensino_PSE-2020-2_AOPQ_JoseLuiz_Final

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
Universidade Federal do Triângulo Mineiro
PROENS - Pró-Reitoria de Ensino
Departamento de Registro e Controle Acadêmico - DRCA
Rua Vigário Carlos, 100 - Bloco "D" - 38025-350 - Abadia - Uberaba-MG
Fone: (34) 3700-6902 - www.uftm.edu.br - E-mail: drca.proens@uftm.edu.br
Plano de Ensino
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I - IDENTIFICAÇÃO
CURSO(S):
[0317] ENGENHARIA QUÍMICA (Bacharelado)
SEMESTRE LETIVO:
2020/2
NOME DO COMPONENTE CURRICULAR:
3007.000117-2 - ANÁLISE E OTIMIZAÇÃO DE PROCESSOS QUÍMICOS
CARGA HORÁRIA TOTAL (HORAS-AULA):
90
CH TEÓRICA:
60
CH PRÁTICA:
30
CH PCC1:
0
CH AD2:
0
1 PCC - Carga Horária de Prática como Componente Curricular
2 AD - Carga Horária a Distância
II - EMENTA:
Fluxogramas de Processos (PFD e P&ID). Síntese de processos químicos. Subsistemas de reação e separação. Análise de incertezas em
parâmetros de processo. Sistemas de Integração Energética. Fundamentos de otimização de processos químicos. Introdução à segurança e
prevenção no projeto de processos. Uso de simuladores de processos.
III - OBJETIVOS:
Os objetivos teóricos da disciplina de AOPQ são:
Efetuar síntese de processos químicos através da escolha de rotas químicas e de sequências de operações unitárias;
Introduzir elementos de otimização de processos;
Analisar o efeito de parâmetros no comportamento de sistemas químicos;
Realizar avaliações de segurança em processos químicos industriais.
Os objetivos práticos da disciplina de AOPQ são:
Estimular os alunos a trabalharem com pacotes livres de simuladores de processos, tais como, COCO, ChemSep, HINT, etc.
Analisar o desempenho de unidades industriais através da simulação computacional;
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
(Carga horária teórica será cumprida remotamente através de TIC’s e a carga horária prática também será cumprida remotamente através de
TIC’s e via softwares livres: COCO, ChemSep e HINT.)
1 – Introdução à Análise e Otimização de Processos Químicos:
Análise e síntese de processos;
Criação de processos;
Síntese de Fluxogramas: Diagramas de Blocos, PFD, P&ID, Diagramas Adicionais.
2 – O Subsistema de Reação e Reciclo:
Desenvolvimento de um projeto conceitual de processo;
1ª Decisão: Batelada x Contínuo;
2ª Decisão: Estrutura Entrada-Saída do Fluxograma;
3ª Decisão: Estrutura de Reciclo do Fluxograma;
Escolha do Reator;
Viabilidade termodinâmica das reações;
Entendendo as condições de processo.
3 - O Subsistema de Separação:
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Critérios para seleção do Método de Separação;
Estrutura geral do sistema de separação;
Sequenciamento de colunas simples de destilação;
Sequenciamento de colunas de destilação azeotrópica;
4 - Análise de incertezas em parâmetros de processo.
5 - Sistemas de Integração Energética:
Sistemas de Rede de Trocadores de Calor (RTC’s) usando a tecnologia PINCH;
Divisão de correntes em Redes de Trocadores de Calor (RTC);
Integração Calor e Potência.
6 – Introdução à segurança e prevenção de processos:
Riscos e Análise de Risco;
Acidentes Industriais;
Legislação Brasileira;
Padrão de comunicação de perigo/risco.
Identificação de perigos.
7 – Otimização de Processos de Indústrias Químicas:
Aspectos essenciais dos problemas de otimização;
Formulação de Funções Objetivo;
Conceitos básicos de Otimização;
Otimização sem restrições;
Programação Linear e não-Linear;
Otimização Paramétrica.
8 – Simulação de Processos Químicos:
Utilização de Pacotes Computacionais na Análise de Processos;
Avaliação de parâmetros operacionais;
Otimização de processos;
Projeto de uma RTC.
Simulação de plantas da indústria química em simuladores.
V - METODOLOGIAS DE ENSINO E APRENDIZAGEM
Todas as atividades serão não presenciais por meio das Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs).
Nesta disciplina será utilizado o Google Classroom, Moodle, Hangout meet, Zoom, E-mail e Whatsapp.
As atividades serão organizadas em uma sala de aula no Google Classroom e/ou no Moodle.
Os alunos terão acesso ao material disponibilizado pelo professor, aulas em vídeo, exemplos resolvidos e exercícios.
As discussões referentes à dúvidas sobre o conteúdo serão sanadas nos encontros via Hangout Meet ou por E-mail.
VI - AVALIAÇÃO
A evolução do discente será analisada a partir das atividades remotas realizadas ao longo do PSE que incluem resolução de listas de
exercícios, trabalhos práticos nos softwares livres, formulários e avaliações individuais através de Google Classroom e/ou Moodle.
O Seminário (em grupo) do estudo de caso será feito via conferência no Hangout Meet.
Todas as atividades realizadas terão um valor total de 10,0 pontos com diferentes pesos:
A1: Avaliação individual (módulos 1 ao 3) via Google Classroom e/ou Moodle = Peso 2,5 (17/08).
A2: Avaliação individual (módulos 4 ao 7) via Google Classroom e/ou Moodle = Peso 2,5 (14/09).
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A3: Média de trabalhos práticos, listas de exercícios e formulários ao longo do PSE = Peso 2,5.
A4: Estudo de caso em grupo de uma planta industrial por conferência no Hangout Meet.= Peso 2,5 (21/09).
Média Final = (2,5*A1 + 2,5*A2 + 2,5*A3 + 2,5*A4) / 10
Exame final (individual): 23/09 através do Google Classroom e/ou Moodle.
VII - NOVAS OPORTUNIDADES DE APRENDIZAGEM
A disciplina contará com exercícios, reflexões e discussões por chat na sala de aula virtual e/ou através de encontros por conferência no
Hangout Meet e materiais que serão disponibilizados pelo professor na sala de aula (Google Classroom e/ou Moodle).
O professor estará à disposição para tirar dúvidas por chat na sala de aula virtual e nos horários de atendimento via Hangout Meet e fora
deste período desde que agendados pelo aluno pelo E-mail: jose.neto@uftm.edu.br.
Alunos com nota final maior ou igual a 4 e menor que 7 poderão realizar um exame final (individual) que será disponibilizado na plataforma da
sala de aula (Google Classroom) ou no Moodle.
VIII - BIBLIOGRAFIA
10.1 - Básica (mínimo de três títulos por unidade curricular).
1. SEIDER, W. D.; SEADER, J. D.; LEWIN, D. R.; Widagdo, S. Product and Process Design Principles: Synthesis, Analysis and Design,
John Wiley & Sons, 2009.
2. PERLINGEIRO, C. Engenharia de Processos: Análise, Simulação, Otimização e Síntese de Processos Químicos. Edgard Blucher. 2005.
3. GOLDBARG, M.C.; LUNA, H.P.L. Otimização Combinatória e Programação Linear: Modelos e Algoritmos. 2. ed., Rio de Janeiro:
Elsevier, 2005. 518 p.
10.2 - Complementar (mínimo de cinco títulos por unidade curricular).
1. SMITH, R. Chemical Process: Design and Integration. John Wiley & Sons, 2005.
2. TURTON, R.; BAILIE, R.C.; WHITING, W.B.; SHAEIWITZ, J.A. Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes. Prentice Hall,
2003.
3. CENTER FOR CHEMICAL PROCESS SAFETY, Inherently Safer Chemical Processes: A Life Cycle Approach. 1. ed., John Wiley & Sons,
2008, 412 p
4. FOUST, Alan S. et al. Princípios das operações unitárias. Tradução Horacio Macedo. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011. 670 p. ISBN
9788521610380.
5. GAVIN, TOWLER; SINNOTT, RAY. Chemical Engineering Desing: Principles, Practice and Economics of Plant and Process Desing. 2.
ed., Butterworth-Heinemann / Elsevier. 2012. 1303 p.
10.3- Recomendada (Demais referências da disciplina).
Material disponibilizado pelo professor: Adicionado na sala de aula virtual no Google Classroom e/ou no Moodle (apostilas, slides de aula,
vídeos, links de bibliografias virtuais, etc).
CRONOGRAMA
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Plano de Ensino
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Dia/Semana ou Aula Atividade/Conteúdo
Nº aulas
Teórica Prática AD PCC
Semana 1
Apresentação da disciplina: Plano de
ensino e datas das avaliações (A1, A2
e A4).
Módulo 1: Introdução à Análise e
Otimização de Processos
Químicos. Material disponibilizado via
Google Classroom e/ou Moodle.
Encontro para tirar dúvidas no Hangout
meet.
 
Semana 2
Módulo 2: O Subsistema de Reação e
Reciclo. Material disponibilizado via
Google Classroom e/ou Moodle.
Encontro para discussão de dúvidas via
Hangout meet.
 
Semana 3
Módulo 2: O Subsistema de Reação e
Reciclo (contin.). Exercícios
relacionados ao módulo 2.
Módulo 3: O Subsistema de Separação.
Material disponibilizado via Google
Classroom e/ou Moodle. Encontro para
discussão de dúvidas via Hangout
meet.
 
Semana 4
Módulo 3: O Subsistema de Separação
(contin.). Exercícios do módulo 3.
Módulo 4: Análise de incertezas em
parâmetros de processo.
Material disponibilizado via Google
Classroom e/ou Moodle. Encontro para
discussão de dúvidas via Hangout
meet.
 
Semana 5
1° Avaliação Individual (A1) dia
(17/08): Módulos 1 ao 3 via Google
Classroom e/ou Moodle.
Módulo 5: Sistemas de Integração
Energética.
Material disponibilizado via Google
Classroom e/ou Moodle. Encontro para
discussão de dúvidas via Hangout
meet.
 
Semana 6
Módulo 5: Sistemas de Integração
Energética (contin.).
Exercícios relacionados ao módulo 5.
Material disponibilizado via Google
Classroom e/ou Moodle. Encontro para
discussão de dúvidas via Hangout
meet.
 
Semana 7
Módulo 6: Introdução à segurança e
prevenção de processos.
Material disponibilizado via Google
Classroom e/ou Moodle. Encontro para
discussão de dúvidas via Hangout
meet.
 
Semana 8
Módulo 7: Otimização de processos de
indústrias químicas. Material
disponibilizado via Google Classroom
e/ou Moodle. Encontro para discussão
de dúvidas via Hangout meet.
 
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Semana 9
2° Avaliação Individual (A2) dia
(14/09): Módulos 4 ao 7 via Google
Classroom e/ou Moodle.
Módulo 8: Simulação de Processos
Químicos. Material disponibilizado via
Google Classroom e/ou Moodle.
Encontro para discussão de dúvidas via
Hangout meet.
 
Semana 10
3°Avaliação: Estudo de Caso em
grupo (21/09) apresentação via
Hangout meet.
Entrega dos resultados;
Exame Final (23/09) através do Google
Classroom e/ou Moodle.
 
FORMAS DE ATENDIMENTO (Cronograma/horários/agendamento do atendimento aos discentes fora dos
horários da aula)
Professor Dia da semana Horário de início Horário de término Início do período Fim do período