UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

    CENTRO DE TECNOLOGIA

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

     

     

     

    DISCIPLINA: DEQ-304 - Fenômenos dos Transportes III

    NO. DE CRÉDITOS: 04

    PROFESSOR RESPONSÁVEL: João Fernandes de Sousa SEMESTRE: 2002.1

    PRÉ-REQUISITO: DEQ - CARGA HORÁRIA: 60 h

     

     

    OBJETIVOS:

    Proporcionar ao graduando conhecimentos da teoria básica dos conceitos de transferência de massa com posterior aplicação aos balanços de massa visando obtenção, para os diversos processos físicos e químicos, em particularidade os sistemas estagnados e convectivos, conhecimento do fluxo de transferência de massa, do perfil de concentração, das resistências que prediz o transporte entre as fases e finalmente o conhecimento do projeto de torres de absorção.

     

    EMENTA:

    Processos industriais que envolvem transferência de massa; Definição, propriedades e equações da difusão molecular em gases, líquidos, sistemas de multicomponentes e em membranas; Velocidade de fluxo de massa; Equação da continuidade com e sem reação química; Transferência de calor e massa; Movimento convectivo; Transferência de massa entre fases

     

    PROGRAMA:

    1- Introdução ao Curso

    1.1 -Transferência de Massa: Definição

    1.2 - Classificação das operações que envolvem Transferência de Massa.

    1.3 - Contribuições à Transferência de Massa

    1.4 - Tipos de Difusão

    2- Coeficiente de Difusão

    2.1-     Considerações

    2.2- Difusão em gases: Análise da primeira lei de Fick; O coeficiente de difusão para gases; Estimativa do DAB a partir de um DAB conhecido em alta temperatura e pressão; Coeficiente de difusão de um soluto em uma mistura gasosa estagnada de multicomponentes.

    2.3- Difusão em líquidos

    2.4- Difusão em sólidos

    2.5- Difusão em membranas

    3- Concentrações, velocidade e fluxos

    3.1- Concentração

    3.2- Velocidade

    3.3- Fluxo

    3.4- A equação de Stefan - Maxwell

    4- Equações da continuidade em Transferência de Massa

    4.1- Equações da continuidade molar de um soluto

    4.2- Regime transiente sem/com velocidade do meio nula

    4.3- Meio sem e com reação química

    5- Difusão em regime permanente sem reação química

    5.1- Difusão Unidimensional em regime permanente

    5.2- Difusão através de filme gasoso inerte e estagnado

    5.3- Difusão pseudo-estacionária num filme gasoso estagnado

    5.4- Contradifusão equimolar

    5.5- Taxa molar em esferas isoladas

    5.6-Difusão em membranas

    5.7- Sistemas bidimensionais

    6- Difusão com reação química

    6.1- Difusão em regime permanente com reação química heterogênea na superfície de uma partícula catalítica não porosa

    6.2- Difusão com reação química heterogênea na superfície de uma partícula não catalítica e não porosa

    6.3- Difusão intrapartícula com reação química heterogênea

    6.4- Difusão em regime permanente com reação química homogênea

    7- Convecção

    7.1- Tipos de convecção

    7.2- Coeficiente convectivo de Transferência de Massa

    7.3- Números adimensionais para Transferência de Massa

    7.4- Fenômeno de Transferência de quantidade de movimento em nível macroscópico: regime turbulento

    7.5- Camada limite dinâmica: Escoamento laminar de um fluído newtoniano sobre uma placa plana horizontal parada

    7.6- Analogia entre transferência de quantidade de movimento e massa

    7.7- Correlações para o cálculo do coeficiente convectivo de transferência de massa

    7.8- Transferência de calor e de massa em um meio gasoso inerte

    8- Transferência de massa entre fases

    8.1- Teoria das duas resistências

    8.2- Coeficiente individual e global de transferência de massa

    8.3- Tipos de torres e de empacotamentos utilizados nos processos de transferência de massa

    8.4- Coeficiente de transferência de massa para torres de recheios

    8.5- Balanço macroscópico de matéria em torres com recheios

    8.6- Projeto de altura de torres

    BIBLIOGRAFIA BÁSICA:

    1) “Fundamentos de Transferência de Massa” Marco Aurélio Cremasco - Editora Unicamp; 1998.

    2) -“Fundamentos de Transferência de Calor e Massa” Frank P. Incropera e David P. Witt. 1992

    3)“Fenômenos dos Trasnportes “ Bird B; E. Stewart e E. N. Lightfoot.

    4)“Fenômeno dos Transportes: Quantidade de Movimento Calor e Massa” C. O. Bennett e J. E. Myers; McGrawc- Hill - 1978.

    5) Fluid Flow, Heat Transfer and Mass Transfer,Coulson, J. M.; Richardson, J. F.; BACKHURST, J. R.; HARKER, J. H. in Coulson & Richardson Series - Chemical Engineering, Vol. 1, 5th ed., Pergamon Press, Oxford, 1996

    6) Princípios das Operações Unitárias FOUST, A. S.; Wenzel, L. A.; CLUMP, C. W.; MAUS, L.; ANDERSON, L. B, 2ª ed., Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1982.

    7) Manual de Engenharia Química PERRY, R. H.; CHILTON, C. H., Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1980.