Processos e Tecnologia de Membranas

Conhecimentos de Base Recomendados

Termodinâmica Química, Fenómenos de Transferência e Processos de Separação.

Métodos de Ensino

O ensino será ministrado através de aulas teóricas e de orientação tutorial. Nas aulas teóricas são expostos conceitos teóricos e metodologias de abordagem de problemas, acompanhados de alguns exemplos de aplicação. Nas aulas de orientação tutorial promover-se-à a discussão dos trabalhos de grupo relacionados com o projeto dos equipamento e simulação dos processos para separar componentes de misturas.

Resultados de Aprendizagem

Aquisição de conhecimentos científicos e técnicos necessários sobre os principais processos de separação baseados em membranas tendo em vista o dimensionamento, selecção dos equipamentos e avaliação do desempenho de módulos comerciais. Compreensão dos fenómenos de transporte do soluto através das membranas e aplicação de equações de previsão do fluxo. Compreensão do fenómeno do “fouling” e a sua interpretação com modelos adequados. Aplicação de modelos matemáticos e ferramentas computacionais para simular o transporte de solutos em membranas com aplicações na biotecnologia e na medicina.

Desenvolver as seguintes competências: capacidade de análise e síntese, capacidade para resolver problemas e aplicar raciocínio crítico e capacidade em aplicar os conhecimentos teóricos a processos que envolvam a integração de vários tipos de membranas.

Estágio(s)

Não

Programa

Classificação dos processos de membranas. Força motriz e mecanismos de transporte do soluto. Fenómenos de polarização de concentração e fouling das membranas. Modelos do filme, da camada gel e da pressão osmótica. Processos comerciais de separação com membranas: microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração, osmose inversa, electrodiálise, permeação de gases e pervaporação. Dimensionamento, modos de operação, arranjo dos módulos, necessidades energéticas e economia. Aplicações nos domínios da biotecnologia e tratamento de efluentes. Técnicas de modelação e simulação numérica do transporte de solutos através de membranas conduzidos sob pressão. Equações de Nernst-Planck. Descrição matemática do transporte em membranas com aplicações na medicina. Pulmão artificial - oxigenadores e rim artificial – hemodiálise.

Métodos de Avaliação

Avaliação
Mini Testes: 20.0%
Trabalho de investigação: 80.0%

Bibliografia

-Nath, K.., Membrane Separations. Prentice-Hall of India Private Limited, New Delhi, 2008

-Baker, R.W., Membrane Technology and Applications. John Wiley & Sons, 2004

-Mulder, M., Basic principle of membrane technology.  Kluwer Academic Publishers, 1991

-Wankat, P.C., Rate-controlled separations. Blackie Academic & Professional, 1994

-Peineman, K.V., Nunes, S.P., Membranes for Life Sciences. Wiley-VCH, 2007