Fundamentos de biomassa, caracterização, conceitos fundamentais de combustão, torrefação, gaseificação e pirólise, biodigestão, produção de etanol, óleos vegetais e biodiesel. Energia eólica, solar, hidrogênio e células de combustível. Estequiometria e equilíbrio químico, Fundamentos de processos químicos, Projeto e análise de reatores para produção de biocombustíveis.

Modelamento de processos dinâmicos. Equacionamento de processos contínuos e discretos no tempo. Equações de estado. Linearização de modelos dinâmicos de processos. Simulação de sistemas dinâmicos. Análise de transitórios. Resposta de frequência. Estabilidade de sistemas dinâmicos. Instrumentação industrial. Projeto e ajuste de controladores industriais. Processos em batelada. Dinâmica de reatores. Dinâmica de trocadores de calor. Dinâmica de evaporadores e de colunas de destilação. Sistemas de controle inteligentes.  

Propriedades de Transporte. Fluidos newtonianos e não-newtonianos. Balanço diferencial de momento, perfil de velocidade em regime laminar, a equação de Navier-Stokes. Balanço diferencial de energia, perfil de temperatura em sólidos e em escoamento laminar. Leis de Fourier para transferência de calor. Balanço diferencial de massa, perfil de concentração em sólidos e em escoamento laminar . A equação da continuidade, a equação do movimento (escoamento de fluidos), a equação da energia (transferência de calor), a equação da continuidade para misturas multicomponentes (transferência de massa), primeira e segunda lei da difusão de Fick. Perfis de velocidade, de temperatura e de concentração: escoamento em regime turbulento, flutuações de: velocidade, temperatura e concentração nas equações de transporte. Sistemas com mais de uma variável independente (aplicação em fluidodinâmica, calor e massa), analogias entre transferência de momento, calor e massa quando existe similaridade. A camada limite: hidrodinâmica, térmica e mássica. Aplicações em sistemas agroindustriais.

Princípios da fermentação. Aplicação industrial de microrganismos. Metabolismo secundário e formação de produtos de importância industrial. Técnicas de fermentação. Cinética e desenvolvimento de processos fermentativos. Agitação e aeração em biorreatores. Fermentação contínua e descontínua. Mudanças químicas e microbiológicas durante a fabricação de produtos fermentados. Purificação de produtos fermentados.

O processo de inovação tecnológica - conceito, fases e gerenciamento. Propriedade Industrial. Desenvolvimento de novos produtos de origem animal, vegetal e mineral no âmbito da agroindústria. Mudanças tecnológicas nas cadeias produtivas agroindustriais. Aprimoramento de processos produtivos. Avaliação econômica de processos tecnológicos. Indicadores de Inovação tecnológica. Fontes de recursos financeiros em inovação tecnológica.

Fundamentos do monitoramento ambiental: ar, água e solo. Aspectos técnicos e legais do monitoramento ambiental. Utilização de tecnologias para monitoramentos contínuos, leitura direta e equipamentos de transmissão de dados em tempo real. Interpretação de relatórios e laudos ambientais. Índices de qualidades ambientais. Estudo de dispersão de poluentes.

Fontes de poluição. Fundamentos de poluição industrial. Regularização ambiental: aspectos técnicos e legais. Levantamento e discussão sobre os tipos de tratamento de resíduos e subprodutos industriais. Reuso e destinação adequada de subprodutos industriais. Equipamentos de controle de poluição industrial.

Conceitos de balanço de massa e energia, utilidades, materiais de construção, estimativa de custo de capital e de produção, avaliação econômica de projetos e cálculo de reatores aplicados a processos de fabricação. Fertilizantes: Processos de fabricação de ácido sulfúrico, ácido fosfórico, sais de amônia, ureia, fertilizantes derivados do ácido fosfórico, fertilizantes nitrogenados, fertilizantes de potássio, fertilizantes compostos. Processos de: fabricação de cimento; fabricação de papel e celulose; fabricação de defensivos agrícolas; fabricação de tintas; fabricação de aglomerados e fabricação de nióbio.

Caracterização de partículas sólidas: Medida das dimensões de partículas; modelos de distribuição. Dinâmica do sistema fluido-partícula. Peneiramento: Eficiência e capacidade de uma peneira. Redução de Tamanhos: Lei de Bond. Ciclones, hidrociclones e técnicas de separação de partículas de gases e líquidos. Flotação. Destilação: Método de cálculo do número de etapas: McCabe-Thiele e Ponchon- Savarit; Destilação de misturas binárias e misturas com múltiplos componentes; Destilação azeotrópica utilizando ciclohexano e extrativa utilizando mono etileno glicol; Desidratação de álcool por adsorção, utilizando peneira molecular; Absorção de gases: Características de recheios de torres; Ponto de carga e de inundação; Princípios de absorção; Taxa de absorção; Solubilidade de gases em líquidos; Projeto de colunas de absorção de gases. Adsorção: Isotermas de Freundlich e Langmuir; Adsorção em fase líquida e gasosa; Projeto de instalações de adsorção. Secagem de sólidos. Extração sólido-líquido e Extração líquido-líquido.

Produção de alimentos no Brasil e no mundo: comparações de tecnologia e sustentabilidade. Sistemas de produção de culturas bioenergéticas e produtos estimulantes: café, cana de açúcar, milho, oleaginosas, espécies florestais. Zoneamento Agroecológico. Fisiologia das Plantas. Tecnologia de Produção. Custos de Produção. Oportunidades de Mercado. Maturação, colheita, secagem, beneficiamento e armazenamento. Seleção, classificação e caracterização das matérias primas. Componentes estruturais e químicos. Processamento de produtos agrícolas: princípios físicos, químicos e bioquímicos. Tecnologias do uso da biomassa.

Histórico e evolução da microbiologia. Fisiologia e morfologia microbiana. Importância dos microrganismos nos alimentos. Morfologia bacteriana. Fisiologia bacteriana. Parâmetros intrínsecos e extrínsecos que afetam o crescimento dos microrganismos. Grupos de alimentos: microbiologia e deterioração. Microrganismos indicadores. Microrganismos patogênicos de importância em alimentos. Alterações químicas causadas por microrganismos. Controle do desenvolvimento microbiano nos alimentos. Critérios microbiológicos para avaliação da qualidade de alimentos. Micologia aplicada a alimentos. Interpretação de laudos.

Disciplina de conteúdo variável dentro da linha de pesquisa Inovação em Processos Agroindustriais e em Energia Renovável, conforme especialidade de professor visitante ou de acordo com a especialidade do Orientador da Dissertação ou professor permanente do Programa de Mestrado Profissional em Engenharia Química.

 

TÓPICOS ESPECIAIS: CONTROLE AVANÇADO DE PROCESSOS APLICADOS EM ENGENHARIA
QUÍMICA
Ementa: Modelamento de processos dinâmicos. Equacionamento de processos contínuos e discretos no
tempo. Equações de estado. Linearização de modelos dinâmicos de processos. Simulação de sistemas
dinâmicos. Resposta de frequência. Estabilidade de sistemas dinâmicos. Processos em batelada e
processos contínuos. Dinâmica de reatores. Dinâmica de trocadores de calor. Dinâmica de evaporadores
e de colunas de destilação. Projeto e ajuste de controladores industriais.

TÓPICOS ESPECIAIS: CONTROLE AVANÇADO DE SISTEMAS
Ementa: Modelamento de sistemas dinâmicos por equações de estado. Auto-valores e auto-vetores.
Observadores de estado. Controladores de estado. Sistemas não-lineares e multivariáveis. Controle
digital de processos. Transformada Z. Modelamento de sistemas discretos no tempo. Controladores
digitais. Controladores inteligentes. Controladores fuzzy. Controladores Neurais. Aplicações em
processos industriais químicos.

TÓPICOS ESPECIAIS: ENGENHARIA DE FLUIDIZAÇÃO
Ementa: Conceitos fundamentais, fenômeno de fluidização. Aplicações industriais de leitos fluidizados:
secagem, revestimento de partículas, reatores, adsorção. Perda de pressão em leito fluidizado. Balanço
de forças em leitos na eminência de fluidização. Equação de Ergun. Correlações físico-matemáticas.
Regimes de fluidização. Classificação de Geldard. Distribuição de gás e partículas em leito fluidizado.
Potência requerida na fluidização. Bolhas em leitos com fase densa. Transferência de calor e massa em
leitos fluidizados. Sistemas com recirculação. Secador de leito vibro-fluidizado e em leito convencional.

TÓPICOS ESPECIAIS: ESTATÍSTICA E MÉTODOS NÚMERICOS
Ementa: Estatística: Probabilidade e estatística. Introdução ao teorema de Bayes. Distribuições discretas
e contínuas. Distribuições a priori. Função da máxima verossimilhança. Distribuições a posteriori.
Computação Bayesiana: algoritmos Gibbs sampling e Metropolis-Hastings.Inferência Bayesiana.
Métodos Numéricos Ementa: Teorias e Técnicas Matemáticas Aplicadas ao Desenvolvimento de
Métodos Numéricos. Solução numérica de sistemas de equações algébricas lineares. Funções
algébricas não lineares. Solução de sistemas de equações algébricas não lineares: Newton, Newton
Modificado. Solução de sistemas equações diferenciais ordinárias: Métodos de Série de Taylor, Runge-
Kutta, Método de Múltiplos Pontos. Método das diferenças finitas para solução de EDO?s e EDP?s.
Aplicações a Problemas.
TÓPICOS ESPECIAIS: MÁQUINAS ELÉTRICAS
Ementa: Esta disciplina enfoca a teoria básica das máquinas elétricas girantes. Os três tipos básicos das
máquinas elétricas girantes são abordados: a máquina de corrente contínua, a máquina de indução e a
máquina síncrona. O estudo envolve os aspectos construtivos, princípios de funcionamento, potências,
conjugados, circuitos equivalentes e curvas características. E inclui ainda a classificação e a aplicação
desses tipos de máquinas elétricas.
TÓPICOS ESPECIAIS: PROCESSOS DE FERMENTAÇÃO
Ementa: Caracterização e diferenciação microbiana e sua diversidade. Metabolismo microbiano.
Crescimento microbiano. Controle do crescimento microbiano. Métodos e técnicas de contagem

microbiana. Higienização industrial. Adesão e formação de biofilmes. Biotecnologia microbiana:
Conceitos e aplicações. Bioprocessos. Cinética dos processos biotecnológicos. Cinética enzimática.
Processos fermentativos.

TÓPICOS ESPECIAIS: SECAGEM AVANÇADA EM PROCESSOS AGROINDUSTRIAIS
Ementa: Psicrometria; Conceitos fundamentais de secagem: Curvas de secagem; cinética de secagem e
Isotermas de secagem; secagem em sistemas vibrados; Liofilização; Secagem em Leito Fluidizado;
Secagem em cilindros rotativos; Secagem por atomização; Secagem e processamento de grãos.

TÓPICOS ESPECIAIS: SEGREGAÇÃO DE PARTÍCULAS
Ementa: Caracterização de partículas: Densidade, Superfície Específica; Esfericidade, Tamanhos
médios; Peneiramento; Moagem; Aglomeração; Conceitos de vibração; Modelos de ajuste de distribuição
granulométrica; Dinâmica da Partícula; Silos: Escoamento, Carga e descarga; Alimentadores;
Segregação: Mecanismos; Trajetória no escoamento das partículas; Minimização da segregação.
Mecânica de materiais granulares, aplicação em silos: forma adimensional; Grupos adimensionais para
efetuar mudança de escala. Aplicações em fertilizantes. 

Disciplina de conteúdo variável, dentro da linha de pesquisa Inovação em Processos Agroindustriais e em Energia Renovável, conforme o tema da Dissertação de Mestrado.