Ficha de Componente Curricular

OBJETIVOS

Objetivos Gerais:

Ao término da disciplina o discente deve ter competência para compreender e analisar conceitos, fundamentos, fenômenos e projetos relacionados a operações de transporte e movimento de fluidos e a operações em sistemas particulados.

Objetivos Específicos:

Adquirir e aplicar conteúdos relacionados à sistemas de deslocamento de fluidos, de forma a dimensionar, selecionar e comparar bombas, tubulações e acessórios, sendo capaz de identificar e propor soluções técnico-econômicas.

Estudar, imprescindivelmente, as principais operações unitárias mecânicas envolvidas em processos com alimentos, assim como as características físicas e a dinâmica da partícula.

Entender princípios relacionados às operações de redução de tamanho, de agitação e mistura e de transporte de sólidos na indústria alimentícia.

Conhecer as operações mecânicas e os respectivos equipamentos envolvidos nos processos de transformação de alimentos.

Demonstrar capacidade de dedução, raciocínio lógico, cálculo, interpretação e elaboração de soluções analíticas e gráficas, para dimensionar, avaliar desempenho e selecionar equipamentos de separação sólido-fluido e propor alternativas de processos.

Ementa

Especificação de bombas, sopradores, compressores e ventiladores; dimensionamento de tubulações, válvulas e acessórios; agitação e mistura; operações de redução de tamanho; caracterização e dinâmica de partículas; escoamentos de fluidos em meios porosos; separação mecânica de misturas sólido-sólido, sólido-líquido e sólido-gás e líquido-líquido, transporte de sólidos.

PROGRAMA

1. Transporte de fluidos

1.1 Bombas

1.1.1 Introdução

1.1.1 Classificação e características

1.1.2 Conceitos e definições: altura de projeto e altura de sucção disponível (NPSH)

1.1.3 Seleção: curva característica

1.1.4 Associação de bombas

1.2 Sopradores, compressores e ventiladores

1.3 Tubulações e válvulas

1.3.1 Dimensionamento de uma linha de sucção

1.3.2 Dimensionamento de uma linha de recalque

1.3.3 Válvulas e acessórios

1.4 Medidores de vazão e medidores de pressão

2.  Agitação e mistura

2.1 Mistura

2.2 Agitação

2.2.1 Agitadores: tipos, características, uso e padrão de escoamento

2.2.2 Dimensionamento de agitadores

3.  Redução de tamanho de partícula

3.1 Corte, cominuição, moagem e trituração para materiais sólidos

3.1.1 Energia consumida na redução de tamanho

3.1.2 Tipos de moinhos

3.2 Homogeneização ou emulsificação para líquidos

4. Caracterização de partículas

4.1 Tamanho de partículas: dimensão característica e análise granulométrica

4.2 Forma de partículas

4.3 Porosidade

4.4 Massa específica

4.3 Área específica superficial

5. Dinâmica da partícula: interação partícula-fluido

5.1 Movimento de partículas através de fluidos: equação do movimento aplicada à partícula

5.2 Força de arraste e coeficiente de arraste

5.3 Velocidade terminal

      5.1.1 Efeito da presença de contornos rígidos

      5.1.2 Efeito da concentração de sólidos

6. Separação de partículas por ação da força gravitacional

    6.1 Elutriador

    6.2 Câmara de poeira

7. Centrifugação: separação de partículas por ação da força centrífuga

7.1 Centrífugas

7.2 Ciclones e hidrociclones

8. Escoamento de fluidos em meios porosos

8.1 Tipos de leitos

8.2 Equacionamento para o fluido escoando através do meio poroso

8.3 Caracterização da matriz porosa: permeabilidade e constante C

8.4 Perda de carga no escoamento em meios porosos

9.  Filtração

     9.1 Tipos de filtros

     9.2 Meios filtrantes

     9.3 Filtração a pressão constante e filtração a vazão constante

     9.4 Equação da filtração com torta compressível e torta incompressível

     9.5 Filtro prensa e filtro a vácuo de tambor rotativo

10. Sedimentação

     10.1 Conceitos e fatores que afetam a sedimentação por ação da força gravitacional

     10.2 Dimensionamento de sedimentadores: cálculo do diâmetro e da altura

11. Fluidização

     11.1 Regimes fluidodinâmicos na fluidização

     11.2 Curva característica

     11.3 Dimensionamento de leitos fluidizados

     11.4 Leito de Jorro

12.  Transporte de sólidos

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

CREMASCO, M. A.   Operações Unitárias   em   sistemas   particulados   e fluidomecânicos, 2 ed.    São Paulo, Blucher, 2014.

FOUST, A. S.; WENZEL, L. A.; CLUMP, C. W.; MAUS, L.; ANDERSEN, L. B. Princípios das Operações Unitárias, 2. ed. Rio de Janeiro, LTC, 1982.

MACINTYRE, A.J. Bombas e instalações de bombeamento. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1997.

MASSARANI, G. Fluidodinâmica em sistemas particulados. 2. ed. Rio   de Janeiro: E-Papers Serviços Editoriais, 2002.

McCABE, W. L.; SMITH, J. C.; HARRIOTT, P. Unit operation in chemical engineering. 7. ed. New York: McGraw-Hill Science/Engineering/Math, 2004.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

BLACKADDER, D. A.;  NEDDERMAN, M. Manual de Operações Unitárias. 2 ed. São Paulo: Hemus, 2008.

EARLE, R. L. Unit Operations in Food Processing. Oxford: Pergamon, 2013.

FELLOWS, P.J. Tecnologia do processamento de alimentos: princípios e prática. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2018.

GEANKOPLIS, C.J.; LEPEK D.; HERSEL A. Transport processes and separation process principles. 5. ed., Pearson, 2018.

TELLES, P.C.S., Tubulações Industriais: Cálculo. 9. ed. LTC, 1999.

TELLES, P.C.S., Tubulações Industriais: Materiais, Projeto, Montagem. 10. ed. LTC, 2001.

PERRY, J.; PERRY, R.; GREEN, D. Perry´s chemical engineers handbook. 8. ed. New York: McGraw-Hill, 2008.

aprovação

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Documento assinado eletronicamente por Ricardo Amâncio Malagoni, Diretor(a), em 11/11/2021, às 10:45, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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Documento assinado eletronicamente por Jader Conceição da Silva, Coordenador(a), em 11/11/2021, às 16:24, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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