Universidade Nova de Lisboa

Universidade Nova de Lisboa

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Simulação e Otimização de Processos

Código

10684

Unidade Orgânica

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Departamento

Departamento de Química

Créditos

6.0

Professor responsável

José Paulo Barbosa Mota

Horas semanais

3

Total de horas

73

Língua de ensino

Português

Objectivos

Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos teóricos e práticos em simulação e optimização de processos na área da engenharia química e afins. A disciplina tem uma forte componente prática baseada na utilização de dois softwares comerciais de simulação de processos químicos (gPROMS e Aspen Plus) utilizados industrialmente.

Pré-requisitos

Nenhum

Conteúdo

  1. Simulação e Optimização de BioProcessos em MATLAB (5 semanas)
    1. Programação linear de metabolismo celular
    2. Simulação dinâmica de biorreactores
    3. Optimização dinâmica - problema do controlo óptimo
  2. Simulação e Optimização de Processos em gPROMS (4,5 semanas)
    1. Descrição dual de processos usando a noção de modelo e de tarefa.
    2. Modelação usando hierarquias estruturadas de modelos.
    3. Modelação de discontinuidades.
    4. Modelação de procedimentos operacionais.
    5. Modelação de processos com parâmetros distribuídos.
    6. Optimização dinâmica.
    7. Estimação de parâmetros.
  3. Modelação e Optimização de Processos em Aspen Plus. (4,5 semanas)
    1. Estimação de propriedades termodinâmicas e de transporte.
    2. Anâlise de propriedades e equilíbrio de fases.
    3. Construção do diagrama processual.
    4. Definição de operações unitárias e de correntes.
    5. Anâlise de sensibilidade.
    6. Dimensionamento de unidades processuais.
    7. Especificações de concepção do processo.
    8. Optimização e integração de processos.

Bibliografia

  1. R. G. Rice, D. D. Do. Applied Mathematics and Modelling for Chemical Engineers. John Wiley & Sons, 1995.
  2. Aspen Plus Users Guide (version 12.1). AspenTech, 2005
  3. gPROMS Advanced Users Guide (release 2.2). Process Systems Enterprise Ltd, 2003
  4. gPROMS Introductory User Guide (release 2.2). Process Systems Enterprise Ltd, 2003
  5. P. I. Barton. The Modelling and Simulation of Combined Discrete/Continuous Processes. Ph.D. Thesis, Imperial College, London, 1992.
  6. Selected scientific papers

Método de ensino

Durante as aulas teóricas apresentam-se transparências e dispositivos ilustrativos dos conhecimentos transmitidos. Na aulas práticas os alunos resolvem problemas de simulação e optimização de processos utilizando o software de simulação disponibilizado pela faculdade. Muitos dos conceitos e conhecimentos transmitidos são posteriormente aprofundados através da discussão de casos de estudo.

Método de avaliação

A avaliação é composta por:

A - Trabalho prático em MATLAB com relatório e apresentação oral por grupos de 3 alunos com frequência obrigatória nas aulas.

B - Trabalho prático em gPROMS com relatório por grupos de 3 alunos com frequência obrigatória nas aulas

C - Teste teórico sobre matérias leccionadas


Nota final: 37,5% A + 37,5% B + 25 % C

Obtenção de aprovação à UC requere uma classificação mínma de 9,5/20 a cada um dos elementos de avaliação A, B e C.

Os trabalhos A e B não são repetíveis; a época de recurso e/ou melhoria recai unicamente sobre o elemento C - teste teórico

Cursos