Conteúdo
Engenharia QuímicaFoco do ProgramaO Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da Universidade Regional de Blumenau tem como foco o desenvolvimento de processos físicos, químicos e biológicos, com contextualização especialmente regional e conta com três linhas mestras de atuação: modelagem, simulação, controle e otimização de processos; processos da indústria de petróleo, gás e combustíveis alternativos; e processos da engenharia bioquímica e de alimentos.Bases Filisóficas do ProgramaO programa de pós-graduação em Engenharia Química busca desenvolver a investigação científica para contribuir na melhoria das tecnologias nos diversos níveis de produtividade em todos os setores da economia, num cenário que demanda o uso intensivo da ciência e da tecnologia, requerendo, para tal, profissionais qualificados e sensíveis a mudanças. Por outro lado, ao buscar a máxima eficiência dos processos, há uma grande exigência da sociedade pela busca de soluções que visem a contribuir efetivamente para o atendimento das suas necessidades e que devem promover o bem-estar do ser humano, sem perder de vista as preocupações ambientais.Áreas de ConcentraçãoDesenvolvimento de ProcessosA área de concentração do programa visa à aplicação e ao aperfeiçoamento dos princípios básicos da Engenharia Química, de forma a promover a integralização dos processos físicos, químicos e biotecnológicos e possibilitar a aplicação deEngenharia Químicalvimento, modelagem, simulação, otimização, operação e controle de processos.Público-AlvoCandidatos graduados em Engenharia Química e outros cursos em áreas afins, como, por exemplo, Engenharia de Alimentos, Engenharia Mecânica, Engenharia Sanitária, Engenharia Ambiental, Química, Química Industrial, Engenharia de Produção Mecânica, Engenharia de Materiais, Engenharia Industrial, incluindo os cursos de Tecnologia em Processos Industriais, Tecnologias em Materiais. Os graduados em cursos de áreas afins ficam sujeitos à avaliação do colegiado do programa.LegislaçãoNeste espaço você encontra os documentos que tratam da legislação do programa, com destaque para regulamento, documentos que aprovam o programa, legislação educacional do sistema estadual e federal, entre outros.Regulamento do Programa Lei de diretrizes e bases da educação O aluno matriculado no PPGEQ em nível de Mestrado deverá cursar um mínimo de 27 (vinte e sete) créditos, sendo 12 (doze) créditos destinados à realização de disciplinas obrigatórias, 6 (seis) créditos destinados à realização de disciplinas eletivas da linha de pesquisa, 4 (quatro) créditos de Seminários de Mestrado e 5 (cinco) créditos destinados à realização da Dissertação.Disciplinas ObrigatóriasA relação das disciplinas obrigatórias para o programa de pós-graduação em Engenharia Química está especificada abaixo. Os alunos regularmente matriculados no programa deverão as quatro disciplinas descritas para concluir os 12 (doze) créditos em disciplinas obrigatórias, além do seminário e da dissertação de mestrado.Fenômenos de Transporte, 45 horas/aulaEmenta: Equações de conservação da massa, quantidade de movimento, energia e espécie química. Propriedades de transporte. Solução de problemas de transferência de calor, massa e quantidade de movimento. Camada limite. Escoamento laminar e turbulento.Termodinâmica Aplicada, 45 horas/aulaEmenta: Introdução. Princípios da termodinâmica. Potenciais termodinâmicos e variáveis naturais, relações básicas e critérios de equilíbrio, variáveis experimentais. Propriedades volumétricas e calorimétricas. Equilíbrio de fases: Propriedades parciais molares. Potencial químico. Fugacidade e coeficiente de fugacidade. Funções de excesso: Atividade e coeficiente de atividade. Fugacidade de misturas gasosas: Equações de estado. Fugacidade de misturas líquidas: Funções de excesso.Cinética e Reatores, 45 horas/aulaEmenta: Fundamentos de cinética e cálculo de reatores. Cálculo de reatores homogêneos: condições isotérmicas e não isotérmicas. Desvios do comportamento ideal. Introdução aos reatores heterogêneos.Modelos e Métodos Matemáticos em Engenharia Química, 45 horas/aulaEmenta: Modelagem macroscópica e microscópica de processos de Engenharia Química. Equações diferenciais ordinárias (EDO): Soluções por séries; funções especiais; sistemas de equações diferenciais ordinárias; soluções numéricas. Equações diferenciais parciais (EDP): definindo condições de contorno; método de separação de variáveis; Fourier e Laplace. Utilização de programas computacionais dispondo de bibliotecas especializadas para soluções analíticas e numéricas de EDO e EDP.Seminário de Mestrado, 60 horas/aulaEmenta: Pesquisa bibliográfica, elaboração e apresentação do projeto de dissertação de Mestrado com apresentação oral, perante banca, devidamente indicada e aprovada pelo colegiado do programa, caracterizando-se como pré-qualificação para a defesa da dissertação.Dissertação de Mestrado, 75 horas/aulaEmenta: Desenvolvimento da pesquisa científica tendo como base os princípios metodológicos definidos no seminário com vista a elaboração da dissertação que deverá ser defendida perante banca, devidamente indicada e aprovada pelo colegiado do programa.Disciplinas Eletivas para todas as linhasMetodologia da Pesquisa em Engenharia Química, 30 horas/aulaEmenta: Ciência, pesquisa e método. A pesquisa científica na Engenharia Química. Métodos e Técnicas de pesquisa. Introdução ao projeto de pesquisa. Modalidades de trabalhos científicos.Medidas e Métodos Experimentais em Engenharia Química, 45 horas/aulaEmenta: Conceitos fundamentais. Dados experimentais e análise. Medidas de pressão, velocidade, vazão e temperatura. Medidas de propriedades térmicas e de transporte. Aquisição de dados. Planejamento e projeto de experimentos.Docência no Ensino Superior: Organização do Trabalho Docente, 30 horas/aulaEmenta: As interfaces entre os saberes e o saber curricular. Organização curricular: do modelo disciplinar à globalização. Organização curricular e organização do trabalho pedagógico. Relação professor-aluno. Planejamento e organização da ação didática: opção metodológica e os diferentes tipos de planos. Formulação de objetivos e metodologias; estratégias e recursos. Avaliação: concepções, instrumentos e critérios.Disciplinas eletivas por linha de pesquisaOs alunos regularmente matriculados no programa deverão cursar duas dentre as disciplinas eletivas da linha de pesquisa para contemplarem os 06 (seis) créditos em disciplinas eletivas previstas neste projeto. As disciplinas a serem cursadas deverão ser previamente definidas entre a coordenação do programa e os professores orientadores.Linha de pesquisa: Modelagem, Simulação, Controle e Otimização de ProcessosModelagem e Simulação de Processos, 45 horas/aulaEmenta: Modelos matemáticos de processos e parâmetros concentrados e distribuídos. Simulação numérica dos comportamentos estacionário e dinâmico de processos. Sistemas de escoamento, de reação e de equilíbrio. Modelos de balanço de população. Métodos dos resíduos ponderados.Controle de Processos, 45 horas/aulaEmenta: Análise e projeto de controladores clássicos; introdução ao controle digital; identificação de modelos lineares; algoritmos recursivos; controle preditivo com horizonte de longo alcance: MAC, DMC, GPC, outros. controlador auto-ajustável.Otimização de Processos, 45 horas/aulaEmenta: A diversidade de problemas de otimização na Engenharia Química. Fundamentos teóricos. Busca univariável e multivariável sem restrições. Programação linear simples e com objetivos múltiplos. Programação não-linear. Programação dinâmica e heurística. Programação linear e não linear com inteiros, e técnicas de otimização estatística de processos. Aspectos computacionais. Aplicações a equipamentos e a processos. Análise da literatura recente.Linha de pesquisa: Processos da Indústria de Petróleo, Gás e Combustíveis AlternativosEnergia, Meio-ambiente e Desenvolvimento Sustentável, 45 horas/aulaEmenta: Conceitos sobre o desenvolvimento e meio-ambiente e suas relações com a energia. Importância da produção e do uso de energia sobre o desenvolvimento econômico e social e os potenciais impactos, local, regional e global, sobre o meio-ambiente. Caracterização da demanda energética e da metodologia de análise dos sistemas energéticos com base no uso final da energia. A problemática da universalização do serviço de energia e o papel que as energias renováveis têm no futuro energético sustentável. Análise dos mecanismos regulatórios que contribuem com a sustentabilidade energética nacional e mundial. O novo perfil da futura matriz energética nacional baseada nas novas fontes de energia e sua contribuição para o baixo nível de emissões do País.Cinética de Processos e Catálise Heterogênea, 45 horas/aulaEmenta: Taxas de reação simples e complexas em sistema homogêneo. Etapas determinantes. Cinética de processos enzimáticos; Noções de cinética enzimática, modelos de Michaelis-Manten e suas variantes, modelos de inibição por produto. Cinética de processos de polimerização; Mecanismos básicos de crescimento em reações de polimerização, cinética de reações de policondensação, cinética de reações de adição (reações em cadeia). Cinética de reações em sistemas heterogêneos; Modelos e equação de taxa considerando adsorção, reação e dessorção em partícula isolada, etapa determinante, taxas globais de reação em sistema gás-sólido: Transferência de massa e calor inter e intra partícula, etapa determinante, taxas de reação em sistemas bi e trifásicos. Conceitos básicos e definições. Adsorção. Isotermas de adsorção. Preparação de catalisadores: Precipitação, impregnação, secagem, calcinação, redução. Forma de catalisadores. Caracterização físico-química: Natureza da estrutura, textura, superfície ativa, propriedades eletrônicas. Reações sensíveis e insensíveis. Avaliações. Seletividade e atividade. Aplicações em processos de hidrogenação seletiva, química do C1 e reforma.Fundamentos em processos de separação, 30 horas/aulaEmenta: Fundamentos dos processos de separação por adsorção, absorção, extração e membranas; Processos cíclicos de adsorção e absorção; Extração supercrítica; Membranas: operações de fluxo transversal e tangencial. Cinética de secagem e mecanismos. Termodinâmica de sorção. Projeto de secadores: bandeja, rotativos, rolos, pneumáticos e leito fluidizado. Otimização energética de secadores; qualidade do produto em função das condições de secagem.Combustíveis: fontes tradicionais e alternativas, 45 horas/aulaNível: Mestrado Ementa: Histórico da crise energética no setor de combustíveis. Estratégias de uso de combustíveis alternativos. Combustíveis tradicionais versus combustíveis alternativos. Perspectivas para o futuro. Crise energética, evolução do setor de combustíveis no Brasil. Combustíveis líquidos derivados de petróleo: processos de obtenção, aplicação e qualidade. Combustíveis gasosos: processos de obtenção, aplicação e qualidade. Combustíveis alternativos - biocombustíveis (biodiesel, álcool): processos de obtenção, aplicação e qualidade. Outros combustíveis alternativos (DME, GTL, célula combustível): processos de obtenção, aplicação e qualidade.Linha de pesquisa: Engenharia bioquímica e de alimentosEngenharia bioquímica, 45 horas/aulaEmenta: Engenharia bioquímica: história e importância na engenharia química. Cinética dos processos fermentativos. Processos de fermentação: descontínuos, contínuos, semicontínuos e descontínuos alimentados. Modelagem matemática e controle aplicados aos processos fermentativos. Transferência de oxigênio. Ampliação de escala.Fermentação em estado sólido, 45 horas/aulaEmenta: Introdução: histórico, importância econômica, produtos característicos. Microrganismos de interesse. Substratos para fermentação em estado sólido. Biorreatores e controles do processo. Aplicações e estudos de caso.Tópicos especiais em ciência e tecnologia de alimentos, 45 horas/aulaEmenta: Discussão de assuntos relevantes na área de Ciência e Tecnologia de alimentos. Bibliografia: Livros e publicações científicas relacionadas com o conteúdo ministrado.Bioquímica de alimentos, 45 horas/aulaEmenta: Transformações bioquímicas após colheita de frutas e hortaliças, após abate de animais e captura de peixes. Reações enzimáticas de importância na deterioração de produtos vegetais. Reações enzimáticas de importância na deterioração de produtos animais. Aplicação de enzimas e microrganismos em laticínios e panificação. Utilização de enzimas e microrganismos para obtenção de alimentos funcionais.Microbiologia industrial, 45 horas/aulaEmenta: Microbiologia industrial na produção de alimentos, bebidas, fármacos e energia. Grupos de microrganismos de interesse industrial. Células procarionte e eucarionte como unidade básica. Grupos taxonômicos dos microrganismos: propostas de Whittaker, Haeckel e Carl Woese. Classificação dos microrganismos com relação as fontes de carbono e energética. Elaboração dos meios de cultivo. Micronutrientes e macronutrientes e suas funções no metabolismo celular. Fator de crescimento. Composição dos meios de cultura complexo e definido. Técnicas de isolamento e purificação dos microrganismos. Meio de cultura seletivo para obtenção de novos produtos. Técnicas de preservação e estabilidade de microrganismos de interesse industrial. Utilização industrial de bactérias. Classificação das leveduras. Morfologia e estrutura celular. Ciclo celular das leveduras de interesse industrial. Efeitos "Pasteur e Crabtree" nos processos bioquímicos industriais. Fungos filamentosos. Estrutura, morfologia e nutrição dos fungos. Diversidade metabólica dos fungos. Novas utilizações industrial dos fungos.
