Ministério da Educação UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Setor de Tecnologia Departamento de Engenharia Química
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Ficha 2 (variável)
Disciplina: Estágio Supervisionado Integrado Código: TQ015
Natureza:
( X ) Obrigatória
( ) Optativa ( X ) Semestral ( ) Anual ( ) Modular
Pré-requisito: Co-requisito: Modalidade: (X) Presencial
CH Total: 630
CH semanal: 40 Padrão (PD): 0 Laboratório (LB): 0
Campo (CP):
0
Estágio (ES):
630
Orientada (OR):
0
Prática Específica (PE):
0
EMENTA (Unidade Didática)
Adaptação do estudante para conhecimento da indústria e do pessoal. Vivência dos problemas afetos à
indústria. Visão geral do sistema técnico-profissional (produção, processamentos, projetos industriais,
manutenção e controle de qualidade) e administrativos (compras, almoxarifado, vendas, custos e pessoal).
Preparar o estudante para seu ingresso no mercado formal da produção. Programa de trabalho detalhado,
elaborado previamente pelo professor orientador e pelo supervisor, em função das características da
indústria.
OBJETIVO GERAL
O aluno deverá ser capaz de aplicar os conhecimentos adquiridos ao longo do curso em um ambiente
profissional de sua escolha, mas relacionado à Engenharia Química.
OBJETIVO ESPECÍFICO
Compreender as ações de supervisão, coordenação e orientação técnica em indústria com transformação
química, física e/ou biológica. Realizar ações de planejamento, criação de projeto, definição e condições
de operação de equipamentos, avaliação de viabilidade técnico-econômica, realização de vistoria, etc,
conforme a necessidade da empresa e compatibilização da atividade com o nível acadêmico pertinente
do discente da graduação em Engenharia Química.
PROGRAMA (itens de cada unidade didática)
Habituação do estudante ao ambiente industrial e integração ao grupo de trabalho. Visão globo da
empresa e das subunidades empresariais. Incorporação do estudante a uma ou mais subunidades de
engenharia química ou áreas afins para o desenvolvimento de funções pertinentes ao profissional de
engenharia química sob supervisão de um profissional da empresa. As atividades desenvolvidas podem
compor realização de cálculo de projeto de equipamento, readequação de operações e processos,
melhoria da qualidade de produtos, desenvolvimento de produtos, gerenciamento de matérias-primas e
produtos, gestão de resíduos, etc. de acordo com a demanda da empresa. Acompanhamento por meio
virtual por parte do orientador (professor do Departamento de Engenharia Química).
PROCEDIMENTOS DIDÁTICOS
O estágio será realizado mediante um plano de estágio aprovado pelo professor orientador,
elaborado em conjunto com o supervisor do local de realização do mesmo, sendo o mesmo na área de
engenharia química.
Ocorrerão reuniões com frequência mensal para acompanhamento das atividades e
esclarecimento de dúvidas, as quais serão realizadas modo virtual.
O aluno deverá apresentar um Relatório Final o qual apenas deverá ser enviado para o professore
orientador com a devida AUTORIZAÇÃO da empresa. Uma sugestão de estrutura para o relatório é
apresentada a seguir:
Documento Ficha 02 - TQ015 (3051721) SEI 23075.054206/2020-33 / pg. 1
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Capítulo 01 - A EMPRESA. Deve ser descrita a empresa, sendo apresentado seu histórico, visão, missão,
ramo de atuação, portfólio de produtos, localização, mercado consumidor, etc.
Capítulo 02 - O PROCESSO. Deve ser descrito o processo no qual foi realizado o estágio, o fluxograma
de processo ou de informações, se possível com ilustração.
Capítulo 03 - O ESTÁGIO. Devem ser descritas as atividades desenvolvidas ao longo do estágio, como
integração, rotina de processo, estudos realizados, melhorias sugeridas, treinamentos realizados, etc.
Capítulo 04 - CONCLUSÕES & SUGESTÕES. Conclusões obtidas durante o estágio em relação as
atividades desenvolvidas na empresa.
FORMAS DE AVALIAÇÃO
A avaliação será realizada conforme os critérios do formulário anexo, na qual será considerada o relatório
final do estágio, componente do Grupo III da ficha de avaliação.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA (mínimo 03 títulos)
CAMPOS, M.M.; TEIXEIRA, H.C.G. Controles típicos de equipamentos e processos industriais. 1ª. Ed. Editora
Edgard Blucher: São Paulo, 2010.
SEIDER, W.D.; SEADER, J.D.; LEWIN, D.R.; WIDAGDO, S. Product and process design principles: Synthesis, analysis
and design. 3RD. Ed. John Wiley & Sons: New York, 2008.
WARREN McCABE, W.; SMITH, J.; HARRIOTT, P. Unit Operations of chemical engineering. 5TH, Ed. McGraw Hill:
New York, 1993.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR (mínimo 05 títulos)
BAILEY, J.E.; OLLIS, D.F. Biochemical engineering fundamentals. 2ND. Ed. McGraw-Hill: New York, 1986.
CHIAVENATO, I. Introdução à teoria geral da administração: Uma visão abrangente da moderna
administração das organizações. 10a. Ed. LTC: Rio de Janeiro, 2020.
MASTEN, S.; DAVIS, M. Princípios de Engenharia Ambiental. 3a. Ed. Bookman: São Paulo, 2016.
DUNN, W.C. Fundamentos de instrumentação industrial e controle de processos. 1st. Ed. Bookman: Porto
Alegre, 2013.
LEVENSPIEL, O. Chemical reaction engineering, 3RD. Ed. John Wiley & Sons: New York, 1998.
Professor da Disciplina:
Assinatura: __________________________________________
Chefe de Departamento ou Unidade equivalente: Luiz Fernando de Lima Luz Jr.
Assinatura: __________________________________________
*OBS: ao assinalar a opção % EAD, indicar a carga horária que será à distância.
Documento Ficha 02 - TQ015 (3051721) SEI 23075.054206/2020-33 / pg. 2
Documento Ficha 02 - TQ015 (3051721) SEI 23075.054206/2020-33 / pg. 3
Documento Ficha 02 - TQ015 (3051721) SEI 23075.054206/2020-33 / pg. 4
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Ficha 2 (variável)
Disciplina: Projetos das Indústrias Químicas I Código: TQ155
Natureza:
( X ) Obrigatória
( ) Optativa ( X ) Semestral ( ) Anual ( ) Modular
Pré-requisito: todas as disciplinas até o 7º periodo Co-requisito: X Modalidade: ( X ) ERE
CH Total: 90
CH semanal: 06 Padrão (PD): 90 Laboratório (LB): 0
Campo (CP):
0 Estágio (ES): 0
Orientada (OR):
0
Prática Específica (PE):
0
EMENTA (Unidade Didática)
Generalidades de planejamento e engenharia de produção. Projeto de equipamentos. Processos
industriais. Estudo do terreno. Edificações industriais e obras gerais. Instalações industriais, de
higiene e segurança e do ambiente de trabalho. Análise econômica. Conceitos: economia e
econometria, microeconomia e macroeconomia, política econômica, matemática financeira,
depreciação do equipamento, vida econômica dos equipamentos, reposição planejada de
equipamentos, comparação de alternativas de investimentos, financiamento de
empreendimentos, estruturas do capital das empresas. Conceito de administração. Importância
para a carreira do engenheiro. Desenvolvimento das teorias da administração, funções
administrativas clássicas: planejamento, organização, direção e controle. Características pessoais
do administrador. Suprimentos, contabilidade. Comportamento organizacional. A empresa e seu
ambiente. Funções empresariais clássicas: marketing, produção, finanças e recursos humanos. O
processo de criação e administração de uma empresa. Legislação profissional. Estruturas do
capital das empresas.
OBJETIVO GERAL
Dar ao aluno uma visão concreta sobre elaboração de projetos industriais, tanto do ponto de vista teórico
como prático. É estimulado o uso da ferramenta computacional ASPEN Plus, referência na área de processos
químicos, a fim de aprofundar a análise de projetos e colocar em prática todo o conhecimento adquirido
ao longo do curso.
OBJETIVO ESPECÍFICO
Aprofundar a análise de desempenho de unidades apreendidas durante o curso, concatenando operações
unitárias a fim de desenvolver um processo industrial técnica e economicamente viável. Avaliar aspectos da
implantação de uma indústria química desde a concepção até a negociação do projeto com o cliente
financiador do empreendimento. Vislumbrar todo o processo de viabilização de uma unidade industrial, seus
aspectos técnicos, econômicos, administrativos, ambientais e sociais.
PROGRAMA (itens de cada unidade didática)
Etapas para a criação de um processo/produto, planejamento e mercado. Regras heurísticas para a síntese
de processos, aspectos de segurança industrial Uso do simulador de processos ASPEN PLUS para cálculo de
propriedades, Seleção de modelos termodinâmicos – Aplicações - Diagramas termodinâmicos. Criação de
um processo usando simulador de processos. Cálculo e Especificação de reatores químicos. Balanço de
massa e de energia, fluxograma de engenharia assistido por computador. Trabalhando com reciclo no
simulador ASPEN PLUS e síntese de processos de separação (predição de azeotropos e curvas residuais)
Cálculo e especificação de colunas de destilação e absorção usando o ASPEN PLUS Especificação de
pratos e de recheio para colunas de destilação, projeto auxiliado pelo ASPEN PLUS. Projeto de equipamentos
usando sistemas coma presença de eletrólitos Especificação e cálculo de trocadores de Calor usando o
ASPEN PLUS. Características de sistema de troca térmica. Especificação de trocador de calor casco e tubo
usando o Exchanger Design and Heating O desenvolvimento de um projeto. Documentos que compõe um
projeto. Desenvolvimento do Fluxograma de Processo: Estudo de caso. Fluxograma de Processo: estratégia
do controle do processo. Fluxograma de Engenharia (diagrama P&I). Layout: fundamentos e exemplos.
Plano Ficha 2 Periodo Especial 2 - TQ155 (3048474) SEI 23075.054206/2020-33 / pg. 5
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Layout: estudo de caso. Introdução à Análise Econômica de Processos, juros simples e composto, alternativas
de investimentos Análise econômica: aplicações, financiamento de empreendimentos. Movimento de
fluidos: bombas e tubulação Movimento de fluidos: Compressão e Refrigeração. Planejamento da
distribuição de vapor. Turbinas. Conceito de administração. Importância para a carreira do engenheiro.
Desenvolvimento das teorias da administração. Estruturas do capital das empresas.
PROCEDIMENTOS DIDÁTICOS
A disciplina será desenvolvida com as seguintes características, conforme a Resolução 37/1997-CEPE/UFPR
e a Resolução 65/2020-CEPE/UFPR:
1) Serão desenvolvidas aulas de forma síncrona e assíncrona conforme programação detalhada
anexa.
2) O cronograma e conteúdo das aulas constam no CRONOGRAMA DE ATIVIDADES;
3) Haverá disponibilização das aulas gravadas para os alunos;
4) Haverá disponibilização de listas de exercícios para fixação do conteúdo das aulas;
5) Haverá disponibilização dos slides utilizados na aula;
6) A comunicação com os alunos e disponibilização de material será por meio do e-mail INSTITUCIONAL
([email protected] e [email protected]) e/ou pela plataforma Microsoft TEAMS e pela plataforma UFPR
virtual e/ou qualquer outro meio devidamente avisado aos alunos;
7) A contabilização da frequência ocorrerá conforme o disposto no Parágrafo 1º do Artigo 12º da
Resolução 65/2020-CEPE/UFPR: §1º Fica estabelecido o controle de frequência somente por meio da
realização, de forma assíncrona, de trabalhos e exercícios domiciliares desenvolvidos pelas/pelos
estudantes. Desta forma, para a contabilização da frequência, ao final de cada aula síncrona ou
assíncrona haverá exercícios que deverão ser resolvidos e enviados via Plataforma UFPR Virtual
conforme consta no CRONOGRAMA DE ATIVIDADES.
8) Será utilizado o software simulador de processos ASPEN PLUS™. As alunas e os alunos terão acesso
via conexão remota a uma máquina do laboratório de micros EQ-18 de forma compartilhada. Cada
máquina permitirá o uso compartilhado de 3 alunos em horário sugerido pelo prof. Responsável e
que pode ser alterado desde que acordado entre os alunos. Cada aluno terá pelo menos 3 horas
de acesso reservado. Para o acesso remoto todos os discentes assinaram um termo de
responsabilidade disponibilizado pelo professor responsável. Serão fornecidos um usuário e uma
senha individual e de uso restrito e intransferível. É proibido o uso dos softwares instalados para outros
fins que não sejam para os propostos pela disciplina.
9) Qualquer alteração dos procedimentos didáticos será comunicada aos alunos e realizada
mediante comum acordo.
FORMAS DE AVALIAÇÃO
A avaliação será a média ponderada de provas e trabalhos realizados durante o período de ensino
emergencial.
Serão realizadas 3 provas de forma SÍNCRONA.
Serão realizados 4 trabalhos a saber:
1 - Trabalho envolvendo o projeto de um processo com elaboração de fluxograma de processo e de
engenharia,
2 - Trabalho envolvendo o dimensionamento e a especificação de sistema de separação envolvendo
colunas de destilação e/ou absorção, bem como a análise econômica da alternativa proposta;
3 - Trabalho envolvendo o dimensionamento e o preenchimento de folha de especificação de trocador de
calor Casco e Tubo usando o simulador comercial ASPEN PLUS.
4 – Trabalho envolvendo aspectos da empresa e seu ambiente. Funções empresariais clássicas: marketing,
produção, finanças e recursos humanos. O processo de criação e administração de uma empresa.
Legislação profissional. Estruturas do capital das empresas.
Nota final: N = 0,45T + 0,45P + 0,1F
T é a média aritmética dos trabalhos
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P a média aritmética das provas.
F a média aritmética dos trabalhos para verificação de frequência.
OBSERVAÇÃO 01) A média final da disciplina será calculada conforme a NOTA FINAL, totalizando o máximo
de 100,0 pontos.
OBSERVAÇÃO 02) As avaliações serão realizadas individualmente;
OBSERVAÇÃO 03) Critérios de aprovação (Resolução 37/1997-CEPE/UFPR):
1) APROVAÇÃO: Média Final maior ou igual a 70,0 E frequência maior ou igual a 75%;
2) REPROVAÇÃO POR NOTA: Média Final menor do que 40,0 E frequência maior ou igual a 75%;
3) REPROVAÇÃO POR FREQUÊNCIA: Qualquer valor da média final E frequência menor do que 75%;
4) REALIZAÇÃO DE EXAME FINAL: Alunos com MÉDIA FINAL maior ou igual a 40,0 e menor do que 70,0 E
frequência maior ou igual a 75%, poderão fazer Exame Final, com valor máximo de 100,0 pontos,
agendado para 15/03/2021, a ser realizado de forma SÍNCRONA, via Plataforma Teams, no horário
de 9:30 a 11:30. Se a média aritmética entre Média Final e Nota do Exame for maior ou igual à 50,0,
haverá APROVAÇÃO do aluno. Se a média aritmética entre Média Final e Nota do Exame for menor
do que 50,0, o aluno estará REPROVADO POR NOTA.
OBSERVAÇÃO 04) Reforçando o apresentado no item PROCEDIMENTOS DIDÁTICOS, a contabilização da
frequência ocorrerá conforme o disposto no Parágrafo 1º do Artigo 12º da Resolução 65/2020-CEPE/UFPR:
§1º Fica estabelecido o controle de frequência somente por meio da realização, de forma síncrona e
assíncrona, de trabalhos e exercícios domiciliares desenvolvidos pelas/pelos estudantes. Desta forma, para
a contabilização da frequência, ao final de cada aula síncrona e assíncrona haverá exercícios que deverão
ser resolvidos e enviados via UFPR Virtual conforme consta no CRONOGRAMA DE ATIVIDADES.
OBSERVAÇÃO 05) As segundas chamadas das provas e do exame final, se necessárias, serão marcadas em
comum acordo com os discentes.
OBSERVAÇÃO 06) Aos trabalhos serão analisados por um software de plagio. Se for constatado que houve
plagio na realização dos trabalhos, haverá penalidades nas notas dos mesmos, podendo inclusive ser
atribuída nota zero ao trabalho em questão.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA (mínimo 03 títulos)
Product and Process Design Principles: Synthesis, Analysis and Design by Warren D. Seider, J. D. Seader, Daniel
R. Lewin, and Soemantri Widagdo (Dec 22, 2008)
Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants: Volumes 1, 2 e 3, Third Edition by Ernest E.
Ludwig (Aug 7, 2001)
Chemical Process Equipment: Selection and Design (Butterworth's Series in Chemical Engineering) Hardcover
by James R. Couper , W. Roy Penney , James R. Fair, Stanley M. Walas – October 18, 1988.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR (mínimo 05 títulos)
- Conceptual Design of Chemical Processes by James M. Douglas (Feb 1, 1988)
- Chemical Engineering Design: Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design by Gavin
Towler and R K Sinnott (Dec 10, 2007)
- Analysis, Synthesis and Design of Chemical Processes (3rd Edition) by Richard Turton, Richard C. Bailie,
Wallace B. Whiting, and Joseph A. Shaeiwitz (Jan 3, 2009)
- Tubulações Industriais – Materiais Projetos e Montagem. Pedro Silva Telles. Editora LTC
Plano Ficha 2 Periodo Especial 2 - TQ155 (3048474) SEI 23075.054206/2020-33 / pg. 7
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- Tubulações Industriais – Cálculo. Pedro Silva Telles. Editora LTC.
- Controles típicos de equipamentos e processos industriais. Mario Massa de Campo. Editora Edgard Blucher.
- Geração de Vapor. Edson Bazzo. Editora UFSC.
- Princípios de refrigeração: teoria, prática, exemplos, problemas, soluções. Roy J. Dossat. Editora Hemus.
- Instrumentação e fundamentos de medidas. Alexandre Balbinot . Editora LTC.
- Controle automático de processos industriais: instrumentação. Luciano Sighieri. Editora Edgard Blucher.
BIBLIOGRAFIA ON-LINE
Artigos científicos e livros virtuais na temática da disciplina, que por ventura estejam disponibilizados de forma
gratuita pelos links abaixo:
- http://www.periodicos.capes.gov.br/
- http://acervo.ufpr.br/
- https://www.portal.ufpr.br/ebooks.html
Para acesso, usar IP/Proxy – UFPR, ver link https://www.portal.ufpr.br/acesso_domestico_CAPES.pdf
Slides da disciplina disponibilizados nas plataformas digitais.
Apostila de Análise Econômica desenvolvida pelos professores da disciplina.
Professores da Disciplina: Carlos Itsuo Yamamoto e Luiz Fernando de Lima Luz Jr.
Assinatura: __________________________________________
Chefe de Departamento ou Unidade equivalente: Luiz Fernando de Lima Luz Jr.
Assinatura: __________________________________________
*OBS: ao assinalar a opção % EAD, indicar a carga horária que será à distância.
Plano Ficha 2 Periodo Especial 2 - TQ155 (3048474) SEI 23075.054206/2020-33 / pg. 8
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CRONOGRAMA DE ATIVIDADES
TQ155 – PROJETOS DAS INDUSTRIAS QUÍMICAS I - 2º Período Especial 2020 - Res. 65/2020-CEPE/UFPR
Responsável: Profs Carlos Itsuo Yamamoto e
Luiz Fernando de Lima Luz Junior.
Carga horária SEMESTRAL: 90h (29H SINCRONA
61H ASSÍNCRONA)
VAGAS: 45 (3 turmas com 15 discentes)
Carga horária de cada atividade SÍNCRONA: 02h
(Exposição do conteúdo e realização de
exercício para contabilização de frequência)
Sugestão de horário para Estudo/Realização da Atividade ASSÍNCRONA usando o simulador:
Turma 1: 08h30-11h30 – 3ª feiras
Turma 2: 08h30-11h30 – 5ª feiras
Turma 3: 08h30-11h30 – 6ª feiras
Data de Início: 03/novembro/2020
Data de Término: 24/fevereiro/2021
Tipo de Atividades: SÍNCRONA e ASSÍNCRONA
AULA DATA CONTÉUDO TIPO
1 04/11/2020 as
9:30 h Apresentação da disciplina. Documentos que compõe um projeto.
Síncrona -
Duração: 1 hora
Assíncrona: 1 hora
2 09/11/2020 as
9:30 h
O desenvolvimento de um projeto. O fluxograma de processo: unidade de preparação de reagentes e reação química, unidade de separação.
Assíncrona -
Duração: 2 horas
3 11/11/2020 as
9:30 h Desenvolvimento do Fluxograma de Processo: Unidade para produção de Oxido de Etileno
Assíncrona -
Duração: 2 horas
4 16/11/2020 as
9:30 h Fluxograma de Processo: estratégia do controle do processo.
Síncrona -
Duração: 2 horas
5 18/11/2020 as
9:30 h Fluxograma de Engenharia (diagrama P&I).
Síncrona -
Duração: 2 horas
6 23/11/2020 as
9:30 h
Fluxograma de Engenharia (diagrama P&I).
Síncrona -
Duração: 2 horas
7 25/11/2020 as
9:30 h Introdução à Análise Econômica de Processos.
Síncrona -
Duração: 2 horas
8 30/11/2020 as
9:30 h Primeira prova Síncrona -
Duração: 2 horas
9 02/12/2020 as
9:30 h Análise econômica: aplicações
Síncrona -
Duração: 2 horas
10 07/12/2020 as
9:30 h
Análise econômica: aplicações
Síncrona -
Duração: 2 horas
11 09/12/2020 as
9:30 h Análise econômica: aplicações Síncrona -
Duração: 2 horas
12 14/12/2020 as
9:30 h Análise econômica: aplicações Síncrona -
Duração: 2 horas
13 16/12/2020 as
9:30 h Segunda prova
Síncrona -
Duração: 2 horas
14 20/01/2021 as
9:30 h Escolha de Materiais
Assíncrona -
Duração: 2 horas
15 25/01/2021 as
9:30 h Movimento de fluidos: tubulação
Assíncrona -
Duração: 2 horas
15 27/01/2021 as
9:30 h
Movimento de fluidos: bombas
Assíncrona -
Duração: 2 horas
Plano Ficha 2 Periodo Especial 2 - TQ155 (3048474) SEI 23075.054206/2020-33 / pg. 9
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16 01/02/2021 as
9:30 h Movimento de fluidos: Compressores Assíncrona -
Duração: 2 horas
17 03/02/2021 as
9:30 h Movimento de fluidos: Turbinas.
Assíncrona -
Duração: 2 horas
18 08/02/2021 as
9:30 h
Layout: fundamentos e exemplos. Síncrona -
Duração: 2 horas
19 10/02/2021 as
9:30 h Layout: fundamentos e exemplos.
Síncrona -
Duração: 2 horas
20 22/02/2021 as
9:30 h Layout: fundamentos e exemplos.
Síncrona -
Duração: 2 horas
21 24/02/2021 as
9:30 h Terceira prova Síncrona -
Duração: 2 horas
22 01/12/2020 a
21/01/2021 Uso do simulador para cálculo de propriedades - Parte 1
Assíncrona -
Duração: 2 horas
23 01/12/2020 a
21/01/2021
Uso do simulador para cálculo de propriedades - Parte 2
Assíncrona -
Duração: 2 horas
24 01/12/2020 a
21/01/2021
Seleção de modelos termodinâmicos para o projeto de processos
Assíncrona -
Duração: 2 horas
25 01/12/2020 a
21/01/2021
Diagramas Termodinâmicos - Determinação de azeótropos - Parte 1
Assíncrona -
Duração: 2 horas
26 01/12/2020 a
21/01/2021
Diagramas Termodinâmicos - Determinação de azeótropos - Parte 2
Assíncrona -
Duração: 2 horas
27 01/12/2020 a
21/01/2021
Diagramas Termodinâmicos - Determinação de azeótropos - Parte 3
Assíncrona -
Duração: 2 horas
28 01/12/2020 a
21/01/2021
Elaboração de fluxograma de processos no
simulador - Parte 1
Assíncrona -
Duração: 2 horas
29 01/12/2020 a
21/01/2021 Elaboração de fluxograma de processos no
simulador - Parte 2
Assíncrona -
Duração: 2 horas
30 01/12/2020 a
21/01/2021 Uso de manipuladores para ajustes de projetos de
processo - Parte 1
Assíncrona -
Duração: 2 horas
31 01/12/2020 a
21/01/2021
Uso de manipuladores para ajustes de projetos de
processo - Parte 2
Assíncrona -
Duração: 2 horas
32 01/12/2020 a
21/01/2021 Uso de manipuladores para ajustes de projetos de
processo - Parte 3
Assíncrona -
Duração: 2 horas
33 19/01/2021 a
28/02/2021 Cálculo de reatores usando o simulador de processos
- Parte 1
Assíncrona -
Duração: 2 horas
34 19/01/2021 a
28/02/2021
Cálculo de reatores usando o simulador de processos
- Parte 2
Assíncrona -
Duração: 2 horas
35 19/01/2021 a
28/02/2021 Cálculo de reatores usando o simulador de processos
- Parte 3
Assíncrona -
Duração: 2 horas
36 19/01/2021 a
28/02/2021 Cálculo de colunas de destilação/absorção no
simulador - Parte 1
Assíncrona -
Duração: 2 horas
37 19/01/2021 a
28/02/2021
Cálculo de colunas de destilação/absorção no simulador - Parte 2
Assíncrona -
Duração: 2 horas
38 19/01/2021 a
28/02/2021
Cálculo de colunas de destilação/absorção no simulador - Parte 3
Assíncrona -
Duração: 2 horas
39 19/01/2021 a
28/02/2021
Sistemas com eletrólitos Assíncrona -
Duração: 2 horas
Plano Ficha 2 Periodo Especial 2 - TQ155 (3048474) SEI 23075.054206/2020-33 / pg. 10
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40 19/01/2021 a
28/02/2021 Cálculo de trocadores de calor usando o Aspen Plus
– Dimensionamento e especificação – Parte 1
Assíncrona -
Duração: 2 horas
41 19/01/2021 a
28/02/2021 Cálculo de trocadores de calor usando o Aspen Plus
– Dimensionamento e especificação – Parte 2
Assíncrona -
Duração: 2 horas
42 19/01/2021 a
28/02/2021 Cálculo de trocadores de calor usando o Exchanger Design and Rating
Assíncrona -
Duração: 2 horas
43 15/03/2021
as 9:30 h
EXAME FINAL DA DISCIPLINA Síncrona -
Duração: 2 horas
Plano Ficha 2 Periodo Especial 2 - TQ155 (3048474) SEI 23075.054206/2020-33 / pg. 11
Ministério da Educação UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Setor de Tecnologia Coordenação do Curso de ou Departamento de Engenharia Química
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Ficha 2 (variável)
Disciplina: Controle de Processos I Código: TQ096
Natureza:
( X ) Obrigatória
( ) Optativa ( X ) Semestral ( ) Anual ( ) Modular
Pré-requisito: Co-requisito: Modalidade: ( X ) ERE
CH Total: 60
CH semanal: 04 Padrão (PD): 60 Laboratório (LB): 0
Campo (CP):
0 Estágio (ES): 0
Orientada (OR):
0
Prática Específica (PE):
0
EMENTA (Unidade Didática)
Introdução, objetivos, motivação. Modelagem matemática de processos químicos.
Transformadas de Laplace. Análise de sistemas de 1a e 2a ordem. Estabilidade de sistemas em
malha aberta. Controladores P, PI, PID. Análise de sistemas em malha fechada. Estabilidade de
sistemas em malha fechada. Síntese de controladores PID. Controle feedback e feedforward.
Esquemas avançados de controle. Análise de resposta em domínio de frequência. Modelos
empíricos. Síntese de controladores por análise de resposta em frequência.
OBJETIVO GERAL
O aluno deverá ser capaz de interpretar, analisar e simular uma malha de controle de processos.
OBJETIVO ESPECÍFICO
O aluno será capaz de interpretar a malha de controle por meio das normas ISA, determinará um modelo
matemático para o equipamento/processo, fará a seleção e sintonia do da técnica de controle avançado
que julgar mais pertinente para o processo em análise e será capaz de simular o comportamento da malha
de controle para diferentes equipamentos da indústria química.
PROGRAMA (itens de cada unidade didática)
A disciplina será dividida em 03 módulos, conforme o conteúdo apresentado abaixo e detalhado no
CRONOGRAMA DE ATIVIDADES.
Módulo 01: ESTRATÉGIAS DE CONTROLE
Noções de instrumentação/Simbologia para PI&D; Controle Feedback; Controle Feedforward; Controle
Cascata; Controle Razão/Seletivo/Override/Split-Range; Estudos de Caso; Introdução ao Controle de Plantas
(Plant-Wide).
Módulo 02: MODELAGEM & MATEMÁTICA PARA CONTROLE
Transformada de Laplace; Solução de Equações Diferenciais Ordinárias; Noções de Modelagem
Matemática; Balanço de Massa e Balanço de Energia; Função de Transferência / Diagrama de Blocos;
Linearização; Identificação de Processos.
Módulo 03: ANÁLISE QUANTITATIVA DE MALHAS DE CONTROLE
Controladores PID; Análise de estabilidade de malhas de controle; Simulação de malhas de controle;
Técnicas de sintonia de controladores; Análise de desempenho de malhas de controle: Critérios ISE e ITAE.
PROCEDIMENTOS DIDÁTICOS
A disciplina será desenvolvida com as seguintes características, conforme a Resolução 37/1997-CEPE/UFPR
e a Resolução 65/2020-CEPE/UFPR:
1) Será TOTALMENTE ASSÍNCRONA (Única exceção será o exame final, o qual será realizado em
18/MARÇO/2021, de forma SÍNCRONA, na plataforma TEAMS, no horário de 13h30-15h30);
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2) O cronograma e conteúdo das aulas constam no CRONOGRAMA DE ATIVIDADES;
3) Haverá disponibilização das aulas gravadas para os alunos;
4) Haverá disponibilização de listas de exercícios para fixação do conteúdo das aulas;
5) Haverá disponibilização dos slides utilizados na aula;
6) A comunicação com os alunos e disponibilização de material será por meio do e-mail INSTITUCIONAL
(@ufpr.br) e/ou pela plataforma Teams e/ou pela plataforma UFPR virtual e/ou qualquer outro meio
devidamente avisado aos alunos;
7) A contabilização da frequência ocorrerá conforme o disposto no Parágrafo 1º do Artigo 12º da
Resolução 65/2020-CEPE/UFPR: §1º Fica estabelecido o controle de frequência somente por meio da
realização, de forma assíncrona, de trabalhos e exercícios domiciliares desenvolvidos pelas/pelos
estudantes. Desta forma, para a contabilização da frequência, ao final de cada aula assíncrona
haverá UM exercício que deverá resolvido e enviado para o e-mail [email protected] até a realização
da aula seguinte conforme consta no CRONOGRAMA DE ATIVIDADES.
8) Será utilizado o pacote XCOS do software SCILAB, o qual é código aberto, baseado na filosofia
software livre, e disponível para download no link https://www.scilab.org/
9) Caso seja necessário, poderão ser realizadas atividades síncronas com a finalidade de tirar dúvidas
dos alunos. Estas serão realizadas pela plataforma Teams ou outra devidamente avisada, em data
e horário combinado com a devida antecedência. Ressalta-se que essa atividade será VOLUNTÁRIA
e NÃO será considerada para a contabilização de frequência;
10) Qualquer alteração dos procedimentos didáticos será comunicada aos alunos e realizada
mediante comum acordo.
FORMAS DE AVALIAÇÃO
A avaliação será a média ponderada de 03 AVALIAÇÕES ASSÍNCRONAS:
Avaliação 01 (Valor 30,0 pontos) – Atividades sobre Estratégia de Controle de Processo
A atividade será enviada por e-mail e disponibilizada nas plataformas digitais da disciplina até no
máximo no dia 26/NOVEMBRO/2020.
A entrega deverá ser no máximo até o dia 03/DEZEMBRO/2020, sendo enviada para [email protected] .
Avaliação 02 (Valor 30,0 pontos) – Atividades sobre Modelagem & Matemática para Controle
A atividade será enviada por e-mail e disponibilizada nas plataformas digitais da disciplina até no
máximo no dia 14/JANEIRO/2021.
A entrega deverá ser no máximo até o dia 21/JANEIRO/2021, sendo enviada para [email protected] .
Avaliação 03 (Valor 40,0 pontos) – Atividades sobre Análise Quantitativa de Malhas de Controle
A atividade será enviada por e-mail e disponibilizada nas plataformas digitais da disciplina até no
máximo no dia 04/MARÇO/2021.
A entrega deverá ser no máximo até o dia 11/MARÇO/2021, sendo enviada para [email protected] .
OBSERVAÇÃO 01) A média final da disciplina será calculada pela SOMA da pontuação obtida em cada
avaliação, totalizando o máximo de 100,0 pontos.
OBSERVAÇÃO 02) As avaliações serão realizadas em equipes de 04 alunos, respeitando-se as normas
vigentes de isolamento social devido à pandemia do COVID-19;
OBSERVAÇÃO 03) Critérios de aprovação (Resolução 37/1997-CEPE/UFPR):
1) APROVAÇÃO: Média Final maior ou igual a 70,0 E frequência maior ou igual a 75%;
2) REPROVAÇÃO POR NOTA: Média Final menor do que 40,0 E frequência maior ou igual a 75%;
3) REPROVAÇÃO POR FREQUÊNCIA: Qualquer valor da média final E frequência menor do que 75%;
4) REALIZAÇÃO DE EXAME FINAL: Alunos com MÉDIA FINAL maior ou igual a 40,0 e menor do que 70,0 E
frequência maior ou igual a 75%, poderão fazer Exame Final, com valor máximo de 100,0 pontos,
agendado para 18/março/2021, a ser realizado de forma SÍNCRONA, via Plataforma Teams, no
horário de 13h30-15h30. Se a média aritmética entre Média Final e Nota do Exame for maior ou igual
à 50,0, haverá APROVAÇÃO do aluno. Se a média aritmética entre Média Final e Nota do Exame for
menor do que 50,0, o aluno estará REPROVADO POR NOTA.
OBSERVAÇÃO 04) Reforçando o apresentado no item PROCEDIMENTOS DIDÁTICOS, a contabilização da
frequência ocorrerá conforme o disposto no Parágrafo 1º do Artigo 12º da Resolução 65/2020-CEPE/UFPR:
§1º Fica estabelecido o controle de frequência somente por meio da realização, de forma assíncrona, de
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trabalhos e exercícios domiciliares desenvolvidos pelas/pelos estudantes. Desta forma, para a
contabilização da frequência, ao final de cada aula assíncrona haverá UM exercício que deverá resolvido
e enviado para o e-mail [email protected] até a realização da aula seguinte conforme consta no CRONOGRAMA
DE ATIVIDADES. Esse exercício será APENAS para fins de contabilização de frequência não será considerado
para o cálculo da média final da disciplina.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA (mínimo 03 títulos)
CAMPOS, M.M.; TEIXEIRA, H.C.G. Controles típicos de equipamentos e processos industriais. 1ª. Ed. Editora
Edgard Blucher: São Paulo, 2010.
LUYBEN, W.L. Process modeling, simulation, and control for chemical engineers. 2nd. McGraw-Hill: New York,
1990.
SEBORG, D.E.; EDGAR, T.F.; MELLICHAMP, D.A. Process dynamics and control. 2nd. Ed. John Wiley & Sons, New
York, 2004.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR (mínimo 05 títulos)
DUNN, W.C. Fundamentos de instrumentação industrial e controle de processos. 1st. Ed. Bookman: Porto
Alegre, 2013.
LUYBEN, W.L.; LUYBEN, M.L.; TYREUS; B.D. Plantwide process control. 1st. Ed. McGraw-Hill: New York, 1998.
MARLIN, T.E. Process control: designing process and control systems for dynamic performance. 2nd. Ed.
McGraw-Hill, New York: 1995.
OGUNNAIKE, B.; RAY, W.H. Process dynamics, modeling and control. 1st. Ed. Oxford University Press: Oxford,
1994.
SMITH, C.A.; CORRIPIO, A.B. Principles and practice of automatic process control. 2nd. Ed. John Wiley & Sons:
1997.
STEPHANOPOULOS, G. Chemical process control: an introduction to theory and practice. 1st. Ed. Prentice-Hall:
Englewood Cliffs, 1984.
SPIEGEL, M.R. Manual de fórmulas, métodos e tabelas de matemática. 3ª. Ed. Makron Books, São Paulo, 2005.
BOYCE, W.E.; Di PRIMA, R.C. Equações diferenciais elementares e problemas de valores de contorno. 5ª Ed.
LTC Editora. Rio de Janeiro, 1994.
BIBLIOGRAFIA ON-LINE
Artigos científicos e livros virtuais na temática da disciplina, que por ventura estejam disponibilizados de forma
gratuita pelos links abaixo:
- http://www.periodicos.capes.gov.br/
- http://acervo.ufpr.br/
- https://www.portal.ufpr.br/ebooks.html
Para acesso, usar IP/Proxy – UFPR, ver link https://www.portal.ufpr.br/acesso_domestico_CAPES.pdf
Slides da disciplina disponibilizados nas plataformas digitais.
Professor da Disciplina: Marcelo Kaminski Lenzi
Assinatura: __________________________________________
Chefe de Departamento ou Unidade equivalente: Luiz Fernando de Lima Luz Jr.
Assinatura: __________________________________________
*OBS: ao assinalar a opção % EAD, indicar a carga horária que será à distância.
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CRONOGRAMA DE ATIVIDADES
TQ096 - CONTROLE DE PROCESSOS I - 2º Período Especial 2020 - Res. 65/2020-CEPE/UFPR
Responsável: Prof. Marcelo Kaminski Lenzi Carga horária SEMESTRAL: 60h
VAGAS: 60
Carga horária de cada atividade ASSÍNCRONA:
02h (Exposição do conteúdo e realização de
exercício para contabilização de frequência)
Sugestão de horário para Estudo/Realização da Atividade ASSÍNCRONA: 13h30-15h30, no
respectivo dia da semana indicado nos cronogramas abaixo
Data de Início: 03/novembro/2020
Data de Término: 18/março/2021
Tipo de Atividades: TOTALMENTE ASSÍNCRONA (Exceto o EXAME FINAL)
CRONOGRAMA – MÓDULO 01
MÓ
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S Data Terça-feira Data Quinta-feira
1 03/nov/20
Aula 01
1) Apresentação da disciplina
2) NORMA ISA para
elaboração/leitura de
fluxogramas
05/nov/20
Aula 02
1) Definições básicas
2) Controle Feedback
3) Controle Cascata
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 01.
2 10/nov/20
Aula 03
1) Controle Feedforward
2) Controle Seletivo
3) Controle Razão
4) Controle Override
5) Controle Split Range
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 02.
12/nov/20
Aula 04
Estratégias de controle para:
1) Nível
2) Trocadores de Calor
3) Evaporadores
4) Secadores
5) Clarificadores
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 03.
3 17/nov/20
Aula 05
Estratégias de controle para:
1) Fornos
2) Coluna de Destilação
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 04.
19/nov/20
Aula 06
Estratégias de controle para:
1) Reatores
2) Compressores
3) Presença de reciclo
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 05.
4 24/nov/20
Aula 07
Estratégias de controle para:
1) Processos
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 06.
26/nov/20
Aula 08
Estratégias de controle para:
1) Processos (Plant-Wide)
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 07.
Prazo MÁXIMO para a
disponibilização da AVALIAÇÃO
01 para resolução pelos alunos.
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CRONOGRAMA – MÓDULO 02
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5 01/dez/20
Aula 09
1) Classificação de Equações
2) Transformada de Laplace
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 08.
03/dez/20
Aula 10
1) Transformada Inversa de
Laplace
2) Teorema de resíduos
3) Convolução de funções
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 09.
PRAZO MÁXIMO PARA A ENTREGA
DA AVALIAÇÃO 01
(VALOR 30,0 PONTOS)
6 08/dez/20
Aula 11
1) Solução de Equações
Diferenciais por Transformada
de Laplace
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 10.
10/dez/20
Aula 12
1) Função Heaviside
2) Deslocamento de funções
3) “Função” Delta de Dirac
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 11.
7 15/dez/20
Aula 13
1) Introdução à modelagem
matemática.
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 12.
17/dez/20
Aula 14
1) Balanço de massa
2) Variável Desvio
3) Função de Transferência
4) Linearização
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 13.
8 22/dez/20 SEM ATIVIDADES 24/dez/20 SEM ATIVIDADES
9 29/dez/21 SEM ATIVIDADES 31/dez/20 SEM ATIVIDADES
10 05/jan/21
Aula 15
Sistemas Distribuídos
1) Contínuos
2) Discretos
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 14.
07/jan/21
Aula 16
Identificação de Processos
1) Funções de Transferência
de 1ª. Ordem
2) Filtragem de sinais
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 15.
11 12/jan/21
Aula 17
Identificação de Processos
1) Funções de Transferência
de 2ª. Ordem
2) Filtragem de sinais
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 16.
14/jan/21
Aula 18
Software
SCILAB/XCOS
https://www.scilab.org/
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 17.
Prazo MÁXIMO para a
disponibilização da AVALIAÇÃO
02 para resolução pelos alunos.
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Ministério da Educação UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Setor de Tecnologia Coordenação do Curso de ou Departamento de Engenharia Química
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CRONOGRAMA – MÓDULO 03
MÓ
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DE M
ALH
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S Data Terça-feira Data Quinta-feira
12 19/jan/21
Aula 19
1) Função de Transferência
da Malha Feedback Simples
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 18.
21/jan/21
Aula 20
1) Controlador P (Proporcional)
2) Equação Característica
3) Análise de Estabilidade
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 19.
PRAZO MÁXIMO PARA A ENTREGA
DA AVALIAÇÃO 02
(VALOR 30,0 PONTOS)
13 26/jan/21
Aula 21
1) Sistemas com tempo morto
2) Aproximação de Padé
3) Oscilações
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 20.
28/jan/21
Aula 22
1) Controlador PI (Proporcional-
Integral) Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 21.
14 02/fev/21
Aula 23
1) Controlador PID (Proporcional-
Integral-Derivativo) Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 22.
04/fev/21
Aula 24
1) Função de Transferência
da Malha Feedback Cascata
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 23.
15 09/fev/21
Aula 25
1) Função de Transferência
da Malha Feedforward
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 24.
11/fev/21
Aula 26
1) Sintonia de Controladores
2) Critérios ISE e ITAE
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 25.
16 16/fev/21 SEM ATIVIDADES 18/jan/21 SEM ATIVIDADES
17 23/fev/21
Aula 27
1) Noções de Controle Fuzzy
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 26.
25/fev/21
Aula 28
1) Noções de Instrumentação
de Processos
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 27.
18 02/mar/21
Aula 29
1) Introdução ao Controle
Multivariável
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 28.
04/mar/21
Aula 30
1) Análise de Malhas de
Controle Multivariável
Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 29.
Prazo MÁXIMO para a
disponibilização da AVALIAÇÃO
03 para resolução pelos alunos.
19 09/mar/21 Prazo máximo para envio do
exercício para contabilização de
frequência da Aula 30. 11/mar/21
PRAZO MÁXIMO PARA A
ENTREGA DA AVALIAÇÃO 03
(VALOR 40,0 PONTOS)
20 16/mar/21 X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X-X 18/mar/21
EXAME FINAL
Forma SÍNCRONA via
plataforma TEAMS.
Horário: 13h30-15h30
Documento Ficha 02 - TQ096-Controle de Processos I (3029783) SEI 23075.054206/2020-33 / pg. 17