Disciplinas


Para a obtenção do título de mestres são obrigatórios cursar:

  • 12 créditos em disciplinas obrigatórios
  • 12 créditos em disciplinas eletivas
  • Apresentação de seminários de acompanhamento conforme instruções vigentes no período.

Das disciplinas obrigatórias:

Fenômenos de Transporte

Créditos: 4

Ementa: Fundamento Básicos. Princípios de Conservação. Teoremas de Transporte. Equações Integrais e Diferenciais. Equações Constitutivas. Camada Limite e  Conservação de Massa, Energia e Quantidade de Movimento na Interface. Análise Dimensional. Fluidos Não Newtonianos. Introdução a Turbulência..

Bibliografia: (1) HAUKE, G. An Introduction to Fluid Mechanics and Transport Phenomena, Springer, 2008 (2) SLATTERY,  J. C.,  Advanced  Transport  Phenomena,  Cambridge  University  Press, 1999.  (3) BIRD, R. B., STUART, W. E., LIGHFOOT, E. N. Transport phenomena, John Wiley and Sons, 2002  (4) WELTY,  J.R.,  WICKS,  C.E.,  WILSON,  R.E.,  Fundamentals  of  Momentum,  Heat,  and Mass Transfer, 5th ed, John Wiley & Sons, 2007.  (5) POPE, S. B. Turbulent Flows, Cambridge Un. Press, 2000

Área de concentração: Todas

Vínculo de docentes a disciplinas: João Felipe Mitre de Araujo


Matemática Aplicada à Engenharia Química

Créditos: 4

Ementa: Funções: trigonométricas, Erro de Gauss, Gama e Bessel (principalmente). Equações Diferenciais Ordinárias de Primeira Ordem: Exatas, Variáveis Separáveis, Bernoulli e Ricatti. Solução: Fator Integrante, Transformada de Laplace e Mudança de Variáveis. Sistemas de Equações Diferenciais Ordinárias. Equações Diferenciais de Segunda Ordem: Coeficientes Constantes. Solução: Coeficientes a Determinar e Variação nos Parâmetros. Euler-Cauchy. Coeficientes Variáveis. Solução: Variação nos Parâmetros e Formulação de Bessel. Solução em Séries: Método de Frobenius. Delta de Euler. Problema de Sturm Liouville. Séries de Funções Ortogonais. Ortogonalidade. Equações Diferenciais Parciais: Separação de Variáveis e Série de Fourier Generalizada. Transformada de Laplace e Similariadade. Equações Diferenciais Parciais Não Homogêneas. Sistemas de Equações Diferenciais Parciais. Introdução à Integração Numérica. Métodos de Euler e Runge-Kutta.

Referências Bibliográficas :(1) MICKLEY, H. S, SHERWOOD T. K., REED, C. E. Applied Mathematics in Chemical Engineering, 1957. (2) RICE, R. G., DO, D. D. Applied Mathematics for Chemical Engineers. John Wiley and Sons, 1994.(3) VARMA, A., MORBIDELLI, M. Mathematical Methods in Chemical Engineering. Oxford University Press, 1996.

(4) WYLIE, C. R., BARRETT, L. C. Advanced Engineering Mathematics. Mc Graw-Hill, 1985. (5) HIMMELBLAU, D. M., BISCHOFF, K. B. Process Analysis and Simulation – Deterministic Systems. John Wiley & Sons, 1968. (6) ABRAMOWITZ, M., STEGUN, I. A. Handbook of Mathematical Functions: with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables. Dover, 1965.

Vínculo de docentes a disciplinas: Diego Martinez Prata e João Felipe Mitre de Araujo


Termodinâmica Aplicada

Créditos: 4

Ementa: Conceitos gerais e leis da termodinâmica. Irreversibilidade e energia. Equilíbrio de fases. Função residual. Uso de simuladores relacionados.

Bibliografia: (1) BEJAN, A. Advanced engineering thermodynamics. 2ª ed., John Wiley and Sons, 1997. (2) SONNTAG, R. E., BORGNAKKE, C. Fundamentals of thermodynamics. John Wiley and Sons, 2008. (3) WARK, K. Advanced thermodynamics for engineers. McGraw-Hill, 1994. (4) FOGLER, H. S. Elementos de engenharia das reações químicas. 3 ed. Rio de janeiro: Livros Técnicos e Científicos LTDA, 2002. (5) HIMMEBLAU, D. M. Engenharia química: princípios e cálculos. Rio de Janeiro: Edgar Blücher, 1998.

Área de concentração: Todas

Vínculo de docentes a disciplinas: Rosana Janot Martins e Lizandro Sousa Santos


Seminários de Mestrado I

Créditos: Sem créditos

Ementa: Acompanhamento do trabalho da dissertação do aluno, por meio de apresentações das atividades desenvolvidas perante uma banca examinadora.

Bibliografia: De acordo com as áreas e pesquisas desenvolvidas.
Área de concentração: Todas

Vínculo de docentes a disciplina: Lisiane Veiga Mattos


Seminários de Mestrado II

Créditos: Sem créditos

Ementa: Acompanhamento do trabalho da dissertação do aluno, por meio de apresentações das atividades desenvolvidas perante uma banca examinadora.

Bibliografia: De acordo com as áreas e pesquisas desenvolvidas.
Área de concentração: Todas

Vínculo de docentes a disciplina: Lisiane Veiga Mattos


Estágio Docência

Obrigatória apenas para bolsistas CAPES

Créditos: 4

Ementa: Preparação para a docência, e a qualificação do ensino de graduação

Bibliografia: De acordo com as atividades desenvolvidas.

Área de concentração: Todas

Vínculo de docentes a disciplina: Lisiane Veiga Mattos


Das Disciplinas Eletivas:

A disponibilidade variável de acordo com o semestre.

Análise de sistemas de Engenharia Química

Créditos: 4

Ementa: Leis de Conservação. Tipos de Escoamento. Sistemas de escoamento, difusão, reação e de equilíbrio. Modelos matemáticos fenomenológicos de processos a parâmetros concentrados e distribuídos. Modelos Empíricos. Modelos Híbridos. Problemas “Stiff”. Simulação numérica dos comportamentos estacionário e dinâmico de processos, com desenvolvimento do código computacional. Caracterização do comportamento complexo dos sistemas dinâmicos. Resposta frente à perturbações. Estudo de Estabilidade. Funções de Liapunov. Bifurcações estáticas e dinâmicas secundárias.

Referências Bibliográficas: (1) BEQUETTE, B. W. Process Dynamics: Modeling, Analysis, and Simulation. Prentice Hall, 1998. (2) LUYBEN, W. L. Process Modeling, Simulation, and Control for Chemical Engineers. McGraw-Hill, 1990. (3) HIMMELBLAU, D. M., BISCHOFF, K. B. Process Analysis and Simulation – Deterministic Systems. John Wiley & Sons, 1968. (4) DAVIS, M. E. Numerical Methods and Modeling for Chemical Engineers. John Wiley & Sons, 1984. (5) CARNAHAN, B., LUTHER, H.A., WILKES, J.O. Applied Numerical Methods. Wiley, 1969.

Professores: Diego Martinez Prata


Ambiente, Desenvolvimento e Energia Renováveis

Créditos: 4

Ementa: Adaptação da indústria; produzir mais, consumindo menos. Poluição do ar, água e solo. Ecologia industrial. Análise de fluxo de materiais. Fontes econômicas de utilização e geração de energia. Balanço energético nacional. Resíduos sólidos, destinação e origem; características da incineração. Efeitos causados ao meio ambiente. Legislação ambiental. Normas ISO 14000.

Bibliografia: (1) BRAGA, B., HESPANHOL, I. Introdução à Engenharia Ambiental. Prentice Hall Brasil, 2005. (2) GIANETTI, B., ALMEIDA, C. A indústria química no contexto da ecologia industrial. Universidade Paulista, 2006. (3). BARKS, F. E. Energy economics: a modern introduction. Kluwer Academic Publishers, 2000. (4) PILIPOVIC, D. Energy risk-valuing and managing energy derivatives. Mc GrawHill, New York, 1997. (5) SHREVE, R N., BRINK JR., J. A. Indústrias de processos químicos. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1997.

Vínculo de docentes a disciplinas: Luciane Pimentel Costa Monteiro


Catálise Heterogênea

Créditos: 4

Ementa: Fundamentos da catálise heterogênea. Adsorção e cinética de processos catalíticos. Preparação de catalisadores. Caracterização química de catalisadores. Caracterização física de catalisadores. Estudo de caso: aplicações na indústria do petróleo e petroquímica, catálise ambiental.

Bibliografia: (1) GATES, B. C. Catalytic chemistry. New York: John Wiley and Sons, 1992. (2) CHORKENDORFF, I., NIEMANTSVERDRIET, J. W. Concepts of modern catalysis and kinetics. Weinheim: Wiley-VCH, 2003. (3) VANNICE, M. A. Kinetics of catalytic reactions. New York: Springer Verlag, 2005. (4) SOMORJAI, G. A. Introduction to surface chemistry and catalysis. New York: John Wiley and Sons, 1994. (5) THOMAS, J. M., THOMAS, W. J. principles and practice of heterogeneous catalysis. Weinheim: Wiley-VCH, 1997.

Vínculo de docentes a disciplinas: Rosenir Rita de Cássia Moreira da Silva, Fabio Barboza Passos, Lisiane Veiga Mattos e Rita de Cássia Colman Simões.


Ciência dos Materiais

Créditos: 4

Ementa: Projeto e desenvolvimento de novos materiais; propriedades mecânicas dos materiais; ligas metálicas; materiais cerâmicos, polímeros, corrosão e degradação de materiais; caracterização de materiais.

Bibliografia: (1) CALLISTER JR, W. D. Materials science and engineering: an introduction. 4th ed., New York: IE-Wiley, 2000. (2) SMITH, W. F. Princípios de ciência e engenharia dos materiais, 3ª ed., Lisboa: Alfragide, Portugal, 1998. (3). VAN VLACK, L. H. Princípios de Ciências dos Materiais. 14ª ed., São Paulo: Campus, 2002, 428 p.

Vínculo de docentes a disciplinas: Yutao Xing


Cinética Química

Créditos: 4

Ementa: Velocidade de reação química. Reatores químicos ideais. Reações reversíveis. Cinética de reações não-elementares. Determinação de parâmetros cinéticos. Reações múltiplas. Teorias de velocidade de reação. Teoria das colisões. Teoria do estado de transição. Cinética Heterogênea.

Bibliografia: (1) LAIDLER, K. J. Chemical Kinetics. New York: Harper and Row, 1987, 3rd ed. (2) STEINFELD, J. I., FRANCISCO, J. S., HASE, W. L. Chemical kinetics and dynamics. New Jersey: Prentice Hall, Englewoods Cliffs, 1998, 2nd ed. (3) VANNICE, M.A, Kinetics of Catalytic Reactions, Springer,   2005.

Vínculo de docentes a disciplinas: Fabio Barboza Passos, Rosenir Rita de Cássia Moreira da Silva.


Controle Ambiental

Créditos: 4

Ementa: Histórico. Legislações, definições, classificações e avaliação de impactos ambientais. Métodos de avaliação de impactos ambientais. Evolução de Programas Regulatórios e voluntários. A química e a poluição do ar na troposfera. O efeito estufa e o aquecimento global. As substâncias tóxicas e o meio ambiente. Metais pesados tóxicos. Combustíveis convencionais e alternativos e suas consequências. As águas naturais e industriais. Gerenciamento de resíduos e solos contaminados. Grandes crimes e/ou grandes desastres ambientais. Uma visão crítica da poluição água-solo-ar, agroquímicos, rejeitos industriais. Estudos de casos.

Bibliografia: (1) BAIRD, C., Química Ambiental. Porto Alegre: Bookman, 2005. (2) CECH, T.V. Principles of water resources: history, development, management, and policy. 2nd Edition. John Willey Pofessional, 2004. (3) GUYER, H. H., Industrial processes and waste stream management. John Willey Professional, 1998. (4). LLORY, M. Acidentes Industriais. São Paulo: Multimais Editorial, 1999. (5). MACEDO, J. A. B. Introdução à química ambiental, Juiz de Fora: Ed. J.Macedo, 2002. (6). NAZAROFF, W.W., ALVAREZ-COHEN, L. Environmental engineering science. IE-WILEY, 2000. (7). WALLS, C. Impacto ambiental. Buenos Aires: Ciudad Argentina, 2002.

Vínculo de docentes a disciplinas: Fernando Benedicto Mainier.


Corrosão

Créditos: 4

Ementa: Introdução, potencial de eletrodo, determinação do potencial eletroquímico, medição de potencial com eletrodo de referência, emprego da       equação de nenst e uso de tabelas práticas de potenciais. Pilhas de corrosão apresentação dos mecanismos das pilhas de corrosão. Exemplos práticos de corrosão. Velocidade de corrosão. Determinação de taxa de corrosão através de perda de peso e métodos eletroquímicos. Polarização e passivação. Utilização dos diagramas e x ph e das curvas de polarização. Corrosão em temperaturas elevadas. Apresentação dos mecanismos de formação de película de oxidação. Casos práticos. Fatores mecânicos na corrosão. Análise da influência dos fatores mecânicos na corrosão. Apresentação dos mecanismos de corrosão sob fadiga, corrosão com erosão, corrosão por turbulência, corrosão sob atrito, fragilização pelo hidrogênio, corrosão sob tensão. Proteção contra corrosão. Emprego dos métodos para combate à corrosão. Utilização de inibidores de corrosão, revestimentos e proteção catódica.

Bibliografia: (1) CORROSÃO Autor: Gentil, Vicente

Vínculo de docentes a disciplinas: Fernando Benedicto Mainier


Desenvolvimento Ambiental e Econômico de Processos

Créditos: 4

Ementa: Viabilidade Técnico-Econômica. Descrição do Processo. Rotas de Produção. Lista de Equipamentos. Avaliação da Tecnologia Disponível. Balanços de Massa e Energia. Avaliação Econômica. Avaliação do Mercado: localização, volume de produção, especificações produto. Preços. Estimativa de Custos Iniciais. Estimativa de Retorno do Investimento. Ecoindicadores: Consumo de água, Consumo de Energia, Emissão de CO2 e outros GEE’s, Geração de Efluentes Líquidos. Geração de Resíduos Sólidos. Outros indicadores ambientais. Avaliação Global de Ecoeficiência. Tomada de Decisão em Escolha de Projetos. Integração Energética. Planta de Utilidades: Torre de Refrigeração e Caldeiras. Simuladores de Processos (EMSO, UNISIM* e PRO II*). Estudos de Caso: Planta de ácido Sulfúrico, Planta de DimetilEter, Planta de Amônia (reator adiabático x reator resfriado multi-tubular, avaliação de catalisadores). Planta de Cumeno (reator adiabático x reator de transalquilação x destilação reativa). Planta de Ciclohexano (avaliação de catalisadores, reator fase líquida x reator fase vapor), Planta de Estireno (rotas a partir de etilbenzeno e benzeno x tolueno e metanol).

Bibliografia: (1) SEIDER, W. D., SEADER, J. D., LEWIN, D. R. Product and Process Design Principles. John Wiley & Sons, 2003. (2) TURTON, R., BAILIE, R. C., WHITING, W. B., SHAEIWITZ, J. A. Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Process. Prentice Hall, 2012. (3) BIEGLER, L, T., GROSSMANN, I. E., WESTERBERG, A. W. Systematic Methods of Chemical Process Design. Prentice Hall, 1997. (4) DIMIAN, A. C., BILDEA, C. S. Chemical Process Design Computer-Aided Case Studies. Wiley-VHC, 2008.(5) DOUGLAS, J. M., Conceptual Design of Chemical Process. Mc Graw-Hill, 1986. (6) RAY, M., S., JOHNSTON, D. W., Chemical Engineering Design Project. Gordon and Breach Science Publishers, 1989. (7) UNCTAD. United Nations Conference on Trade and Development. A Manual for the Preparers and Users of Eco-efficiency Indicators. Nova Iorque e Genebra: United Nations Publication, 2004.

Vínculo de docentes a disciplinas: Diego Martinez Prata


Escoamento multifásico

Créditos: 4

Ementa: Introdução aos escoamentos multifásicos. Aplicações industriais. Classificação e regimes de escoamento.   Propriedades dos escoamentos multifásicos dispersos. Acoplamento entre fases. Interação entre fluido e partículas. Equações de conservação para uma partícula para quantidade de movimento, massa e energia. Forças entre fluido e partículas. Modelos particulados versus contínuos. Médias temporal, volumétrica e amostral. Descrição matemática de escoamentos multifásicos. Modelos multifluido baseados em equações promediadas. Escoamentos bifásicos dispersos diluídos: abordagens Euleriana e Lagrangeana para a fase dispersa. Escoamentos bifásicos polidispersos. Conceito de polidispersão. Variáveis internas e externas. Espaço de estado das propriedades das partículas. Balanço populacional. Função de distribuição das propriedades das partículas. Teorema de Transporte de Reynolds no espaço de estado. Equação de balanço populacional. Condições auxiliares. Sistemas fechados e abertos. Agregação e quebra de partículas. Métodos numéricos de solução da equação de balanço populacional. Métodos das classes, dos momentos, dos momentos fechado por quadratura entre outros. Modelos de drift flux para escoamentos bifásicos dispersos. Modelos de conservação de área interfacial. Escoamentos particulados densos. Interação entre partículas e entre partículas e paredes. Modelos das esferas dura e macia. Introdução à teoria cinética granular. Aplicações na indústria do petróleo. Escoamento unidimensional.

Bibliografia: (1) CROWE, C.; SOMMERFELD, M.; TSUJI, Y. Multiphase Flows with droplets and Particles. CRC Press, 1998. (2) DREW, D. A.; PASSMAN, S. L. Theory of Multicomponent Fluids. Springer, 1999. (3) RAMKRISHNA, D. Population Balances. Academic Press, 2000 (4) GIDASPOW, D. Multiphase Flow and Fluidization. Academic Press, 1994 (5) ISHII, M. Thermo-Fluid Dynamic Theory of Two-Phase Flow. Eyrolles, 1975 (6) ISHII, M., HIBIKI, T. Thermofluidynamics of Two-Phase Flows. Springer. 2006 (7) BEAR, J. Dynamics of Fluids in Porous Media. Dover, 1972 (8) Massarani, G. Fluidodinâmica em Sistemas Particulados, E-papers, 2002 (9) CLIFT, R.; GRACE, J. R.; WEBER, M. E. Bubbles, drops and particles. Dover, 1978 (10) BOBOK, E. Fluid mechanics for petroleum engineers, Hungary: Elsevier 1993

Vínculo de docentes a disciplinas: João Felipe Mitre de Araujo


Escoamento em meios porosos

Créditos: 4

Ementa: Escoamento monofásico em meios porosos: equações gerais para o escoamento monofásico; equações para o escoamento ligeiramente compressível; equações para o escoamento compressível; escoamento monofásico em meios deformáveis; escoamento monofásico em meios fraturados; escoamento do tipo não-Darcy; meios porosos heterogêneos; transferência de calor em meios porosos. Escoamento multifásico em meios porosos: equações gerais; efeito da capilaridade; viscous fingering; mudança de fase. Transporte de multicomponentes na fase fluida. Soluções analíticas e métodos numéricos dos escoamentos em meios porosos. Técnicas de upscaling em meios porosos. Dynamic Data-Driven Application Systems (DDDAS) aplicado a escoamentos em meios porosos Tópicos especiais aplicado a engenharia de reservatórios: Métodos de recuperação convencionais e especiais

Bibliografia: (1) ROCHA, A. J., CARVALHO, R. S., XAVIER, J. A., Engenharia de Reservatórios de Petróleo. Rio de Janeiro: Interciência: PETROBRAS, 2006. (2) ISLAM, R., MOUSSAVIZADEGAN , S.H., MUSTAFIZ, S., ABOU-KASSEM, J. H., Advanced Petroleum Reservoir Simulation, New Jersey: John Wiley & Sons, 2010. (3) KAVIANY, M., Principles of Heat Transfer in Porous Media, New York: Springer, 1995. (4) BEAR, J., Dynamics of Fluids in Porous Media, Dover, 1988. (5) COUTELIERIS, F. A., DEGALDO, J. M. P. Q., Transport Processes in Porous Media, New York: Springer Berlin Heidelberg, 2012. (6) HUNT, A. G., Percolation Theory for Flow in Porous Media, New York: Springer Berlin Heidelberg, 2005. (7) DAS, D. B., HASSANIZADEH, S.M., Upscaling Multiphase Flow in Porous Media: From Pore to Core and Beyond. Dordrecht: SpringeR, 2005. (8) SKJETNE, E., High-Velocity Flow in Porous Media, Papers collection, Departament of Petroleum Engineering and Applied Geophysics of University of Trondheim, 1995. (9) HEINEMANN, Z. E., Fluid Flow in Porous Media, Notas de Aula, Departament of Petroleum Engineering of University of Leoben, 2005. (10) LEMOS, M. J. S., Turbulence in porous media – Modeling and Applications, London: Elsevier, 2006. (11) MUSKAT, The Flow of Homogenous Fluids through Porous Media, USA: McGraw-Hill Book Company, 1937. (12) BASTIAN, P., Numerical computation of Multiphase Flows in Porous Media, Relatório Técnico, Universit at Kiel, 1999. (13) VAFAI, K., Handbook of Porous Media, Boca Raton: Taylor & Francis Group, 2005.

Vínculo de docentes a disciplinas: João Felipe Mitre de Araujo


Estimação de Parâmetros e Projeto de Experimentos

Créditos: 4

Ementa: Probabilidade e Estatística; Variáveis Aleatórias Contínuas e suas Distribuições de Probabilidade; Medidas de tendência e dispersão; Estatísticas amostrais. Estimação por Máxima Verossimilhança; Estimação de Parâmetros em Módulos Lineares com 1 Variável Independente e 1 Dependente (Ajuste de Retas e suas Regiões de Confiança); Estimação de Parâmetros com modelos Lineares com q Variáveis Independentes e 1 Variável Dependente (Ajuste de Planos e suas Regiões de Confiança); Estimação de Parâmetros em Modelos Não-lineares com q Variáveis Independentes e 1 Dependente (Ajuste de Modelos Não-lineares e suas Regiões de Confiança); Métodos de Otimização Multivariável não Lineares. Estratégias para Experimentação Eficiente. Projeto Fatorial de Experimentos. Projeto Sequencial de Experimentos.

Bibliografia: (1) Montgomery, D. G. and Runger, G. C. “Applied Statistics and Probability for Engineers”, New York, John Wiley and Sons, Inc. (2) George E. P. Box, et al “Statistics for Experimenters: An Introduction to Design, Data Analysis, and Model Building”, New York, John Wiley and Sons, Inc

Vínculo de docentes a disciplinas: Fernando Cunha Peixoto


Fluidodinâmica computacional Aplicada a Engenharia Química

Créditos: 4

Ementa: Mecânica dos fluidos, transferência de calor e massa. Introdução aos métodos numéricos. O método de volumes infinitos. Simulações numéricas.

Bibliografia: (1) BATCHELOR, G.K. 1967. An introduction to fluid dynamics. Cambridge University Press. (2) FERZIGER. J.H E PERIC, M 1999. Computacional Methods for fluid dynamics. 2nd edition. Springer-verlarg. (3) LAMB, H 1932 Hydrodynamics. Cambridge University Press (4) MALISKA, C.R 2003. Transferência de calor e Mecânica dos fluidos computacional. 2nd edição. LTC Editora.

Vínculo de docentes a disciplinas: João Felipe Mitre de Araujo e Roger Matsumoto Moreira


Introdução à Caracterização de Materiais

Créditos: 4

Ementa: Difração de raios-X e de elétrons. Microscopia eletrônica. Espectroscopia vibracional. Espectroscopia óptica. Espectroscopia de elétrons (Análise de superfícies). Técnicas nucleares

Bibliografia: (1) KLUG, H. P., ALEXANDER, L. E. X ray diffraction procedures for polycrystallline and amorphous materials. Wiley-Interscience, 1974, 2nd edition. (2) COLTHUP, N. B., DALY, L. H., WIBERLEY, S. E. Introduction to Infrared and Raman Spectroscopy. Academic Press, 1990, 3rd edition. (3) EGERTON, R. F. Physical principles of eletron microscopy: an introduction to TEM, SEM, and AEM. Springer, 2008, 1st edition. (4) FELDMAN, L. C. Fundamentals of surface and thin film analysis. Nort Holand: Prentice Hall PTR, 1st edition.

Vínculo de docentes a disciplinas: Dante Ferreira Franceschini Filho


Materiais Metálicos para Indústria Química e Petroquímica

Créditos: 4

Ementa: Estruturas e defeitos cristalinos dos materiais metálicos. Ensaios mecânicos e propriedades mecânicas. Mecanismos de endurecimento dos metais e suas ligas. Mecanismos de amolecimento.

Bibliografia: (1) TELES, P. S. Materiais de construção para Equipamentos de Processo. Rio de Janeiro: Editora Interciência, 2003. (2). SILVA, A. C., MEI, P. R. Aços e ligas especiais. Editora Edgard Blucher, 1988

Vínculo de docentes a disciplinas: Fernando Benedicto Mainier


Métodos Numéricos e Computacionais

Créditos: 4

Ementa: Introdução. Revisão de métodos numéricos tradicionais. Modelando problemas básicos fundamentais da engenharia. Integração numérica. Sistemas algébricos. Equações diferenciais ordinárias. Sistemas algébrico-diferenciais. Sistemas de equações diferenciais parciais. Problemas de regressão linear e não-linear. Introdução ao FORTRAN e/ou C/C++ com aplicação prática. Utilização do scilab/octave/Excel VBA para resolução de problemas. Utilização do COMSOL para resolução de problemas. Utilização de OpenFOAM para solução de problemas. Desenvolvimento de um miniprojeto.

Bibliografia: (1) PINTO, J. C., LAGE, P. L. C., Métodos Numéricos em Problemas de Engenharia Química, E-papers Serviços Editoriais Ltda., Rio de Janeiro, 2001. (2) MALISKA, C. R., Transferência de Calor e Mecânica dos Fluidos Computacional, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro, 1995. (3) FERZIGER, J. H., PERIC, M., Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Germany, 1996. (4) PATANKAR, S. V., Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Hemisphere Publishing Co, 1981. (5) DAVIS, M. E., Numerical Methods and Modeling for Chemical Engineering. John Wiley & Sons, New York, 1984. (6) RICE, Richard G.; DO, Duong D., Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers, John Wiley & Sons, New York, 1995. (7) MICHAEL, J. V., MICHELSEN, L., Solution of Differential Equation Models by Polynomial Approximation, Instituttet for Kemiteknik Denmark, PRENTICE-HALL INC., Englewood Cliffs, New Jersey, 1978. (8) CUTLIP, B. M., SHACHAM, M., Problem Solving in Chemical Engineering with Numerical Methods, Prentice Hall, New Jersey, 1998. (9) PRESS, W. H., TEUKOLSKY, S. A., VETTERLING, W. T., FLANNERY, B. P., Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing. 2ª ed. Nova York: Cambridge University Press, 1992. (10) PRESS, W. H., TEUKOLSKY, S. A., VETTERLING, W. T., FLANNERY, B. P., Numerical Recipes in FORTRAN 77: The Art of Scientific Computing. 2ª ed. Nova York: Cambridge University Press, 1992. (11) PRESS, W. H., TEUKOLSKY, S. A., VETTERLING, W. T., FLANNERY, B. P., Numerical Recipes in FORTRAN 99: The Art of Parallel Scientific Computing. 2ª ed. Nova York: Cambridge University Press, 1996. (12) PRESS, W. H., TEUKOLSKY, S. A., VETTERLING, W. T., FLANNERY, B. P., Métodos Numéricos Aplicados: Rotinas em C++. 3ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2011.

Vínculo de docentes a disciplinas: João Felipe Mitre de Araujo e Diego Martinez Prata


Otimização de Processos

Créditos: 4

Ementa: Conceitos básicos de otimização (Convexidade, Máximos e Mínimos, Gradiente, Hessiana, Condições de Otimalidade). Formulação da Função Objetivo. Escolha das Variáveis de Decisão. Delimitação de região de busca. Otimização Univariável e Multivariável Sem Restrições (Métodos: Simplex e de Nelder, Gradiente, Gradiente Reduzido, Newton, Levemberg-Marquardt, Quasi-Newton, Multiplicadores de Lagrange, Secção Áurea, Hooke & Jeeves, Rosenbrock, Powell, Poliedros Flexiveis). Programação Linear. Programação Não Linear com Restrições (Condições de Kuhn-Tucker, Teoria da Dualidade. Programação Quadrática, Programação Quadrática Sucessiva. Gradientes Reduzidos Generalizados. Função Penalidade). Otimização Multivariável com restrições. Otimização Global por Métodos Não Determinísticos (Heurísticos): Algoritmo Genético, Método da Colônia de Formigas, Método do Enxame de Partículas. Método do Recozimento Simulado. Otimização Multiobjetivo. Princípio do Mínimo de Pontryagin.

Referências Bibliográficas: (1) EDGAR, T.F., HIMMELBLAU, D. M. Optimization of Chemical Processes. McGraw-Hill, 1988. (2) EDGAR, T.F., HIMMELBLAU, D. M., LASDON, L.S. Optimization of Chemical Processes. McGraw Hill, 2001. (3) NOCEDAL, J., WRIGHT, S. J. Numerical Optimization. Springer, 1999. (4) FLETCHER, R. Practical Methods of Optimization. John Wiley & Sons, 2000. (5) RANGAIAH, G. P. Multi-objective Optimization: Techniques and Applications in Chemical Engineering. World Scientific Publishing Company, 2008. (6) RANGAIAH, G. P. Stochastic Global Optimization Techniques and Applications in Chemical Engineering: Techniques and Applications in Chemical Engineering. World Scientific Publishing Company, 2010.

Professores: Diego Martinez Prata & Lizandro de Sousa Santos


Processos de Geração de Energia e Sustentabilidade

Créditos: 4

Ementa: Conceitos gerais. Intensificação de processos para geração de energia: Reatores Monolíticos; Reatores com membranas; Microreatores; Reatores de placas planas. Controle de emissões a partir de fontes convencionais: Catalisadores para fontes móveis; Catalisadores para fontes estacionárias; Catalisadores para a remoção de compostos orgânicos voláteis (VOCs); Catalisadores para controle de emissões de termoelétricas (SCR). Produção sustentável de energia: Descarbonização de combustíveis fósseis; Produção de energia a partir de células a combustível: As células a combustível e o hidrogênio. Fontes de hidrogênio renováveis (Solar (fotovoltaica e térmica), Eólica, Geotérmica, Hidroelétrica, Ondas do mar, Biomassa); Produção de combustíveis líquidos a partir de Biomassa.

Bibliografia: (1) BARTHOLOMEW, C. H., FARRAUTO, R. J. – Fundamental of Industrial Catalytic Processes, John Wiley&Sons, Hoboken, NJ, 2006, livro texto. (2) LINGHONG ZHANG, CHUNBAO (CHARLES) XU, PASCALE CHAMPAGNE, Overview of recent advances in thermo-chemical conversion of biomass, Energy Conversion and Management, Estados Unidos: Elsevier, 51 2010 969–982. (3) MENG NI, DENNIS Y.C. LEUNG, MICHAEL K.H. LEUNG, A review on reforming bio-ethanol for hydrogen production, International Journal of Hydrogen Energy, Estados Unidos: Elsevier 32 2007 3238 – 3247. (4) J.D. HOLLADAY *, J. HU, D.L. KING, Y. WANG, An overview of hydrogen production technologies, Catalysis Today, Estados Unidos: Elsevier 139 2009 244–260

Vínculo de docentes a disciplinas: Lisiane Veiga Mattos e Diego Martinez Prata


Processos de Separação por Membrana

Créditos: 4

Ementa: Introdução: Morfologia de membranas, força motriz e transporte; Definição de processos de separação com membranas; Comparação de processos clássicos com processos de separação.com membranas; Principais vantagens. Membranas: Definição; Materiais empregados; Classificação quanto ao tipo de estrutura e ao tipo de separação. Desejada. Preparação de membranas: Materiais empregados, Síntese de membranas pela técnica de inversão de fases: aspectos termodinâmicos e cinéticos; Síntese de membranas porosas; Síntese de membranas densas; Síntese de membranas compostas. Caracterização de membranas: Caracterização de membranas porosas; Caracterização de membranas densas; Caracterização de membranas compostas. Separação de gases e líquidos:

Aspectos para a escolha do sistema de separação; Permeação de gases através de membranas; Pervaporação.

Aplicações gerais: Permeação de gases na indústria química e petroquímica; Utilização de membranas catalíticas no controle de emissões de Compostos Orgânicos Voláteis (COV’s); Uso de membranas para a purificação de correntes contendo hidrogênio.

Bibliografia:

(1) H. STRATHMANN. Introduction to Membrane Science and Technology. Wiley-VCH, 2011. (2) R.W. BAKER. Membrane Technology and Applications, Wiley, 2012. (3)R.D. NOBLE, S.A. STERN. Membrane Separation Technology: Principles and Applications. Elsevier Science, 1995. (4)K. SCOTT. Handbook of Industrial Membranes. Elsevier Science Publishers Ltda.,1995. (5)R.W. BAKER; E.F. CUSSLER; W. EYKCAMP; W.J. KOROS; R.L. RILEY AND H. STRATHMANN. Membrane Separation Process – Recent Developments and Future Directions. Noyes Data Corporation, 1991. (6)W.S. WINSTON HO AND K. K. SIRKAR. Membrane Handbook. Van Nostrand Reinhold, 1992. (7) M. MULDER. Basic Principles of Membrane Technology. Klumer Academic Publisher, 1991. (8) R. RAUTENBACH AND R. ALBRECHT. Membrane Processes. John Wiley & Sons, 1989. (9)A.C. HABERT, C.P. BORGES, R. NÓBREGA, Processos de Separação por Membranas, Série Escola Piloto de Engenharia Química COPPE UFRJ, Editora E-papers, 2006.

Vínculo de docentes a disciplinas: Lisiane Veiga Mattos, Rita de Cássia Colman Simões e Luciane Pimentel Costa Monteiro


Riscos Tecnológicos Ambientais

Créditos: 4

Ementa: Conceito. Sociedade do risco. Os agentes econômicos e as situações de risco contemporâneas. Os sistemas naturais e a intervenção humana. Riscos tecnológicos, sociais e ambientais. Riscos industriais ampliados. Avaliação e análise de risco tecnológico. Análise e avaliação de risco ambiental. Gerenciamento de riscos. Mapeamento de riscos ambientais. Segurança química. Tópicos de avaliação sócio-econômica de danos ambientais. Estudo de casos.

Bibliografia: (1) BECK, U. Risk society – Towards a new modernity. London: Sage Publications, 1992. (2) FREITAS, C. M. Acidentes químicos ampliados – incorporando a dimensão social nas análises de riscos. Tese de Doutorado, Rio de Janeiro: Escola Nacional de Saúde Pública, Fundação Oswaldo Cruz, 1996. (3). GREENBERG, H., CRAMER, J. Risk assessment and risk management for the chemical industry. New York: VNR, 1991. (4). JONAS, H. El principio de responsabilidad. Madrid: Herder, 1995. (5). KAPP, K. W., BROWN, M. B. The social costs of business enterprise. Coronet Books–USA, 2000. (6). PERROW, C. Normal accidents – living with high-risk technologies. New York: Basic Books, 1984. (7). PORTO, M. F. S. Ecologia política dos riscos. Editora da FIOCRUZ, 2007. (8) SEVÁ O. Nos Limites dos Riscos e da Dominação – A Politização dos Investimentos Industriais de Grande Porte. Tese de Livre Docência. DPCT/UNICAMP, Campinas, mimeo, 1988. (9). WONGTSCHOWSKI, P. Indústria química – riscos e oportunidades. Edgard Blucher, 2002.

Vínculo de docentes a disciplinas: Luciane Pimentel Costa Monteiro.


Simulação e Modelagem de Processos.

Créditos: 4

Ementa: Princípios básicos da simulação de processos. Modelagem de processos. Técnicas de resolução matemática de modelos de processo. Termodinâmica de soluções: estrutura de simuladores de processo. Topologia da resolução de problemas. Simuladores de processos disponíveis (comerciais e acadêmicos). Emprego de simuladores comerciais (Aspen, Hysys, PROII). Aplicações em processos da indústria do petróleo, química, petroquímica e fertilizantes. Aplicações na análise de sistemas energéticos; combustíveis fósseis (carvão, gás natural e petróleo);captura de CO2 ;combustíveis renováveis (álcool, biodiesel, resíduos celulósicos). Aplicações gerais na análise de geração de efluentes (sólidos, líquidos e gasosos) para quantificação e prevenção de poluição. Aplicação na análise de biorrefinarias.

Bibliografia: (1) PROII with PROvision – Simulation Sciences (1996) (User Guide and Tutorials). (2) Aspentech-Hysys Manual (User Guide and Tutorials). (3). DIMIAN, C. A. Integrated design and simulation of chemical processes. Elsevier Science, 2003. (4) Material didático desenvolvido pelo professor: Simulação de processos. (5) Artigos e publicações selecionadas para as aplicações do curso.

Vínculo de docentes a disciplinas: Fernando Cunha Peixoto, Diego Martinez Prata e Hugo Alvarenga Oliveira


Tecnologia Química

Créditos: 4

Ementa: Novas rotas e tecnologias limpas aplicadas aos insumos das indústrias químicas. A química do CO2 e os processos de captura de CO2. Fertilizantes versus agrotóxicos. Emprego de biomassa na produção de energia. Biorrefinarias. A eletroquímica aplicada aos insumos das indústrias químicas. Os processos químicos sustentáveis. Geração de energia limpa.

Bibliografia: (1) CROWL, D. A., LOUVAR, J. F. Chemical process safety fundamentals with applications. Prentice Hall, 2001. (2) ERWIN, D.L. Industrial chemical process design. McGraw-Hill Professional, 2002. (3) MIZRAHI, J., CHANDLER, A. S. Developing an industrial chemical process, CRC Press, 2002. (4) TURTON, R., BAILIE, R.C., WHITING, W.B., SHAEIWITZ, J.A. Analysis, synthesis, and design of chemical processes. Prentice Hall, 2003.

Vínculo de docentes a disciplinas: Fernando Benedicto Mainier


Tópicos Especiais em Engenharia Química I

Créditos: 4

Ementa: Variável em função de assuntos relacionados às áreas temáticas abordadas no Curso.

Bibliografia: Variável de acordo com o assunto abordado pela disciplina.

Vínculo de docentes a disciplinas: Todos.


Tópicos Especiais em Engenharia Química II

Créditos: 4

Ementa: Variável em função de assuntos relacionados às áreas temáticas abordadas no Curso.

Bibliografia: Variável de acordo com o assunto abordado pela disciplina.

Vínculo de docentes a disciplinas: Todos


Tópicos Especiais em Engenharia Química III

Créditos: 4

Ementa: Variável em função de assuntos relacionados às áreas temáticas abordadas no Curso.

Bibliografia: Variável de acordo com o assunto abordado pela disciplina.

Vínculo de docentes a disciplinas: Todos


Tópicos Especiais em Engenharia Química IV

Créditos: 4

Ementa: Variável em função de assuntos relacionados às áreas temáticas abordadas no Curso.

Bibliografia: Variável de acordo com o assunto abordado pela disciplina.

Vínculo de docentes a disciplinas: Todos


Tópicos Especiais em Engenharia Química V

Créditos: 4

Ementa: Variável em função de assuntos relacionados às áreas temáticas abordadas no Curso.

Bibliografia: Variável de acordo com o assunto abordado pela disciplina.

Vínculo de docentes a disciplinas: Todos


Tópicos Especiais em Engenharia Química VI

Créditos: 4

Ementa: Variável em função de assuntos relacionados às áreas temáticas abordadas no Curso.

Bibliografia: Variável de acordo com o assunto abordado pela disciplina.

Vínculo de docentes a disciplinas: Todos


Turbulência

Créditos: 4

Ementa: Introdução: A equação de Navier-Stokes, Teoria da camadas limite. Turbulência homogênea e isotrópica: Descrição estatística da turbulência, Fenomenologia de Kolmogorov, fenômeno da intermitência. Turbulência & métodos funcionais: Formalismo funcional de Martin-Siggia-Rose, Instantons e intermitência, Transporte passivo de escalares. Modelagem de escoamentos turbulentos: As equações de conservação, A lei de parede, A hipótese de Boussinesq, Modelos algébricos, Modelos de uma de duas equações, Modelos de tensor de Reynolds, Large Eddy Simulation (LES), Modelos para escoamentos complexos.

Bibliografia: (1) Lesieur,M., “Turbulence in Fluids”, Kluwer Academic Publishers, 3rd ed. 1997. (2) Wilcox, D.; “Turbulence Modeling for CFD”, DCW Industries 2nd ed., 1998. (2) Tennekes, H. and Lumley, J.L.; “A First Course in Turbulence”, MIT Press, 1972. (3) Stephen B. Pope, “Turbulent Flows”, Cambridge Un. Press, 2000. (4) Rodi, W.; “Turbulence Models and Their Application in Hydraulics”, IAHR Monograph Series 3rd ed., 1993. (5) Schlichting, H.; “Boundary Layer Theory”, 4th ed. McGraw Hill 1960. (6) Warsi, Z.U.A.; “Fluid Dynamics: Theoretical and Computational Approches”, CRC Press, 1992. (7) Hinze, J.O.; “Turbulence”, McGraw Hill, 1959. (8) Frank White, “Viscous Flow”, Mc Graw Hill, 2nd edition, 1992. (9) Reynolds, A.J.; “Turbulent Flows in Engineering”, John Wiley 1974. (10) Cebeci, T. and Smith A.M.O.; “Analysis of Turbulent Boundary Layers”, Academic Press 1974. (11) Townsend, A.A., “The structure of turbulent shear flow”, Cambridge Un. Press, 2nd ed. 1976. (12) Kays and Crawford, “Convective Heat and Mass Transfer”, McGraw Hill, 3rd ed. 1993. (13) Reynolds, W. C., “Computation of Turbulent Flows”, Annual Reviews of Fluid Mechanics, vol 8, pp. 183- 208, 1976. (14) Speziale, C. G.; “Analytical Methods for the Development of Reynolds-Stress Closures in Turbulence”, Annual Reviews in Fluid Mechanics, vol 23, pp. 107-157, 1991. (17) Gatski, T. B.; “Turbulent Flows: Model Equations and Solution Methodology”, Handbook of Computational Fluid Mechanics, ed. by Peyret, R., Academic Press, 1996. (18) Goldstein, S., “Modern Developments in Fluid Dynamics”, vols I e II, Dover, 1965. (20) Moriconi, L., “Introdução à Teoria Estatística da Turbulência”, notas de mini-curso (http://omnis.if.ufrj.br/~moriconi/turb-eptt.pdf).

Vínculo de docentes a disciplinas: João Felipe Mitre de Araujo