Processos de Separação IIB
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Conhecimentos de Base Recomendados
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Objetivos
A unidade curricular de Processos de Separação IIB tem como objetivos dotar os estudantes de conhecimentos sobre separação por membranas, adsorção, permuta iónica e cromatografia. Ao mesmo tempo pretende-se que os estudantes adquiram conhecimentos que lhes permitam analisar e dimensionar o equipamento de separação.Após a aprovação nesta unidade curricular, os estudantes deverão ser capazes de: 1) Saber identificar e aplicar processos de separação avançados tais como destilação otimizada, extração supercrítica, separação por membranas, adsorção, permuta iónica e cromatografia. 2) Saber dimensionar equipamentos para os processos de separação estudados para misturas simples e complexas. 3) Analisar o funcionamento deste tipo de equipamentos.
Não aplicável -
Métodos de Ensino
Será apresentada matéria teórica promovendo o envolvimento e a participação de todos os estudantes, desenvolvendo a sua capacidade de raciocínio e estimulando o seu espírito crítico. Será disponibilizado material de consulta sobre as matérias lecionadas na plataforma Moodle. será proposta a realização de um trabalho de grupo de aprofundamento da aplicação de um dos processos aprendidos em contexto de aula. Prevêem-se algumas visitas técnicas guiadas permitindo a consolidação das temáticas lecionadas. Em qualquer ocasião os estudantes podem contactar o docente através da mesma plataforma.A avaliação consiste em 10% para a realização de três exercicios propostos ao longo do semestre 10% para o trabalho de grupo e 80% da componente teórica.
No regime de avaliação por exame final considera-se os 10% para o trabalho de grupo e 90% para a classificação do exame -
Estágio(s)
Não
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Programa
1. Processos de sorção: adsorção, cromatografia e permuta iónica. Cinética e equilíbrio. Equilíbrio. Leitos fixos. Teorias lineares. Teoria do movimento do soluto. Aplicação a cromatografia e adsorção. Mecanismos de dispersão em colunas.
2. Processos de cromatografia: Cromatografia de adsorção, permuta iónica, exclusão molecular, afinidade, fase reversa, covalente, interação hidrofóbica. Condições de operação: equações de Darcy, Kozeny e Ergun. Aumento de escala. Processos cromatográficos em grande escala.
3. Filtração a caudal e a pressão constante. Dimensionamento de filtros.
4. Processos de Membranas. Processos sob pressão. Modelos de transporte. Polarização de concentração. Modos de operação. “Fouling” de membranas. Seleção e dimensionamento. Síntese de sequências de operações. Membranas líquidas. -
Demonstração de conteúdos
A unidade curricular de Processos de Separação IIB tem como objetivos dotar os estudantes de conhecimentos sobre processos de separação utilizados extensivamente pelas indústrias de biotecnologia, nomeadamente na separação por membranas, adsorção, permuta iónica e cromatografia. Ao mesmo tempo pretende-se que os estudantes adquiram conhecimentos que lhes permitam analisar e dimensionar o equipamento de separação. A importância destes processos na indústria é muito significativa, por essa razão optou-se por apenas considerar estes nos conteúdos programáticos desta unidade curricular, podendo lecionar esses conteúdos de forma mais abrangente e aprofundadamente. Consequentemente, esta unidade curricular estrutura-se em apenas 4 capítulos, correspondendo cada um deles a um dos processos de separação, nomeadamente, separação por membranas, adsorção, permuta iónica e cromatografia.
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Demonstração da metodologia
A unidade curricular de Processos de Separação IIB tem como objetivos dotar os estudantes de conhecimentos sobre processos de separação utilizados extensivamente pelas indústrias de biotecnologia, nomeadamente na separação por membranas, adsorção, permuta iónica e cromatografia. Ao mesmo tempo pretende-se que os estudantes adquiram conhecimentos que lhes permitam analisar e dimensionar o equipamento de separação. As metodologias de ensino estão em coerência com os objetivos da unidade curricular dado que a realização de testes individuais e semanais por parte dos estudantes permite incutir aos estudantes a autonomia e capacidades necessárias para a resolução de problemas e análise e projeto / dimensionamento de equipamentos de separação.
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Docente(s) responsável(eis)
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Métodos de Avaliação
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Bibliografia
Carlos, A. V. Costa, Joaquim S. Cabral; Chromatographic and Membrane Processes in Biotechnology, Springer Science + Business Media. ISBN: 978-94-010-5535-2
Raja, Ghosh; Principles of Bioseparations Engineering, McMaster University, World Scientific Publishing, 2006. ISBN: 981-256-892-1
J. D. Seader, Ernest J. Henley, D. Keith Roper; Separation Process Principles, Wiley, John Wiley & Sons, 2011
Detalhes do curso
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Código
BIOT157-S-0-5
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Modo de Ensino
PRESENCIAL
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ECTS
5.0
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Duração
Semestral
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Horas
7.5h Orientação Tutorial
30h Teóricas
22.5h Teórico-Práticas