Disciplina Discipline PQI5880
Fundamentos de Engenharia
Fundamentals of Engineering

Área de Concentração: 3137

Concentration area: 3137

Criação: 18/01/2024

Creation: 18/01/2024

Ativação: 18/01/2024

Activation: 18/01/2024

Nr. de Créditos: 8

Credits: 8

Carga Horária:

Workload:

Docentes Responsáveis:

Professors:

Aldo Tonso

Jorge Alberto Soares Tenório

Denise Crocce Romano Espinosa

Thiago Olitta Basso

Adriano Rodrigues Azzoni

Objetivos:

1) Bioprocessos: Apresentar os conceitos fundamentais de bioprocessos, de processamento químico de materiais e de equações diferenciais parciais. Rever as equações fundamentais de balanço. Aplicar os conceitos em processos químicos. 2) Hidroprocessos: Apresentar os conceitos fundamentais de hidroprocessos, ou seja, processos químicos para tratamento de materiais primários e secundários.

Objectives:

1) Bioprocesses: To present the fundamental concepts of bioprocesses, chemical processing of materials, and partial differential equations. To review the fundamental balance equations. To apply the concepts in chemical processes. 2) Hidroprocesses: Introduce the fundamental concepts of hydroprocessing, i.e., chemical processes for treating primary and secondary materials.

Justificativa:

1) Bioprocessos: A Engenharia de Processos vem sendo cada vez mais multidisciplinar. Para o desenvolvimento de processos mais complexos, há a necessidade da compreensão de sistemas biológicos, de processamento químico de materiais e de novas ferramentas matemáticas. Na presente disciplina, os conceitos fundamentais relacionados com Bioprocessos, Processamento Químico de Materiais e Matemática Aplicada são apresentados, visando a uma integração destas ciências com a indústria química. 2) Hidroprocessos: A Engenharia de Processos vem sendo cada vez mais multidisciplinar. Para o desenvolvimento de processos mais complexos, há a necessidade da compreensão de sistemas de processamento químico de materiais. Na presente disciplina, os conceitos fundamentais relacionados ao Processamento Químico de Materiais são apresentados, visando a uma integração destas ciências com a indústria química.

Rationale:

1) Bioprocesses: Process Engineering has been increasingly multidisciplinary. On the search for the development of more complex processes, there is an increasing need to understand biological systems, chemical processing of materials, and new mathematical tools. In this discipline, the fundamental concepts related to Bioprocesses, Chemical Materials Processing and Applied Mathematics are presented, aiming at an integration of these sciences with the chemical industry. 2) Hidroprocesses: Process engineering is becoming increasingly multidisciplinary. In order to develop more complex processes, it is necessary to understand chemical materials processing systems. This course presents the fundamental concepts related to the chemical processing of materials to integrate these sciences with the chemical industry.

Conteúdo:

1) Bioprocessos 1.1 Definição de Engenharia de Bioprocessos. 1.2 Conceito de bioprocesso genérico. 1.3 Organismos e meios de cultura de interesse industrial. 1.4 Esterilização de equipamentos, meios de cultura e ar em processos industriais. 1.5 Cinética de bioprocessos. 1.6 Tipos de biorreatores e formas de operação. 1.7 Transferência de oxigênio em biorreatores e respiração celular. 1.8 Purificação de bioprodutos. 2) Hidroprocessos 2.1 Equilíbrio iônico 2.2 Lixiviação 2.3 Precipitação 2.4 Troca Iônica 2.5 Extração por solventes 2.6 Complexação 2.7 Bioprocessos de lixiviação 2.8 Métodos computacionais de determinação de equilíbrios em hidroprocessos (Hidra-Medusa, Fact Sage)

Content:

1) Bioprocesses 1.1 Definition of Bioprocess Engineering. 1.2 Generic bioprocess concept. 1.3 Organisms and culture media of industrial interest. 1.4 Sterilization of equipment, culture media and air in industrial processes. 1.5 Kinetics of bioprocesses. 1.6 Types of bioreactors and modes of operation. 1.7 Oxygen transfer in bioreactors and cellular respiration. 1.8 Purification (downstream) of bioproducts. 2) Hidroprocesses 1. Ionic equilibrium 2.2 Leaching 2.3 Precipitation 2.4 Ion exchange 2.5 Solvent extraction 2.6 Complexation 2.7 Leaching bioprocesses 2.8 Computational methods for determining equilibria in hydro processes (Hidra-Medusa, Fact Sage)

Forma de Avaliação:

1) Bioprocessos Média Final (MF) calculada como MF = (2.P+T)/3 Em que P = Prova e T = Trabalho sobre a produção de um bioproduto. 2) Hidroprocessos: Média Final (MF) calculada como MF = (P + T)/2 Em que P = Prova e T = Lista de exercícios e seminário sobre tema abordado em sala

Type of Assessment:

1) Bioprocesses Final Average (MF) calculated as MF = (2.P+T)/3 In which P = Test and T = Work on the production of a bioproduct. 2) Hidroprocesses: Final Average (MF) calculated as MF = (P + T)/2 In which P = Test and T = List of exercises and seminar on topic covered in class.

Observação:

Disciplina obrigatória no PEQ-EPUSP. Temas de Bioprocessos e de Hidroprocessos são oferecidos em turmas distintas.

Bibliografia:

1) Bioprocessos - Schmidell W. Biotecnologia Industrial - vol. 2 Engenharia Bioquímica, 2a ed. Blücher, 2021. - Pessoa A, Vitolo M, Long PF. Pharmaceutical Biotechnology: A Focus on Industrial Application, CRC Press, 2021. - Madigan MT, Martinko JM, Bender KS, Buckley DH, Stahl DA. Microbiologia de Brock, 14a ed. Artmed, 2016. - Doran PM. Bioprocess Engineering Principles, 2a. ed. Academic Press, 2012. - Kilikian BV, Pessoa Jr A. Purificação de produtos biotecnológicos, 2a ed. Blucher, 2020. 2) Hidroprocessos - Burkin, A. R. Chemical Metallurgy: Theory and Principles. London: Imperial College Press, 2001. - J.J Moore. Chemical Metallurgy. 1st edition. Butterworth-Heinemann. 2013. - Free. Michael L. Hydrometallurgy: Fundamentals and applications. Springer 2nd. ed. 2022. - Gupta, C.K., Mukherjee, T. K. Hydrometallurgy in extraction processes. Volume II. Boca Raton: CRC, 2017. - Havlik, T. Hydrometallurgy: Principles and Applications (Woodhead Publishing in Materials). CRC Press, 2014. - Hayes, P. C.; Algie, S.H. Process principles in minerals and materials production. Sherwood: Hayes Pub. Co, 1993. - Hayes.P.C. Process Principles in Minerals and Materials Production: With a Focus on Metal Production and Recycling. Disruptive Publishing. 2021. - Jackson. Eric. Hydrometallurgical Extraction and Reclamation. British Library Cataloguing in Publication Data. 1986. - Stumm. Werner and Morgan. James J. Aquatic Chemistry: Chemical Equilibria and Rates in Natural Waters. Library of Congress Cataloging in Publication Data. 1996.

Bibliography:

1) Bioprocessos - Schmidell W. Biotecnologia Industrial - vol. 2 Engenharia Bioquímica, 2a ed. Blücher, 2021. - Pessoa A, Vitolo M, Long PF. Pharmaceutical Biotechnology: A Focus on Industrial Application, CRC Press, 2021. - Madigan MT, Martinko JM, Bender KS, Buckley DH, Stahl DA. Microbiologia de Brock, 14a ed. Artmed, 2016. - Doran PM. Bioprocess Engineering Principles, 2a. ed. Academic Press, 2012. - Kilikian BV, Pessoa Jr A. Purificação de produtos biotecnológicos, 2a ed. Blucher, 2020. 2) Hidroprocessos - Burkin, A. R. Chemical Metallurgy: Theory and Principles. London: Imperial College Press, 2001. - J.J Moore. Chemical Metallurgy. 1st edition. Butterworth-Heinemann. 2013. - Free. Michael L. Hydrometallurgy: Fundamentals and applications. Springer 2nd. ed. 2022. - Gupta, C.K., Mukherjee, T. K. Hydrometallurgy in extraction processes. Volume II. Boca Raton: CRC, 2017. - Havlik, T. Hydrometallurgy: Principles and Applications (Woodhead Publishing in Materials). CRC Press, 2014. - Hayes, P. C.; Algie, S.H. Process principles in minerals and materials production. Sherwood: Hayes Pub. Co, 1993. - Hayes.P.C. Process Principles in Minerals and Materials Production: With a Focus on Metal Production and Recycling. Disruptive Publishing. 2021. - Jackson. Eric. Hydrometallurgical Extraction and Reclamation. British Library Cataloguing in Publication Data. 1986. - Stumm. Werner and Morgan. James J. Aquatic Chemistry: Chemical Equilibria and Rates in Natural Waters. Library of Congress Cataloging in Publication Data. 1996.

Tipo de oferecimento da disciplina:

Presencial

Class type:

Presencial