Programa de Engenharia Química GATE

Código do Assunto: CH

Estrutura do curso

Seções / unidades	Tópicos
Section A	Engineering Mathematics
Unidade 1	Álgebra Linear
Unidade 2	Cálculo
Unidade 3	Equações diferenciais
Unidade 4	Variáveis complexas
Unidade 5	Probabilidade e Estatística
Unidade 6	Métodos numéricos
Section B	Process Calculations and Thermodynamics
Section C	Fluid Mechanics and Mechanical Operations
Section D	Heat Transfer
Section E	Mass Transfer
Section F	Chemical Reaction Engineering
Section G	Instrumentation and Process Control
Section H	Plant Design and Economics
Section I	Chemical Technology

Programa do curso

Section A: Engineering Mathematics

Unit 1: Linear Algebra

Álgebra matricial
Sistemas de equações lineares
Autovalores
Eigenvectors

Unit 2: Calculus

Funções de variável única
Limit
Continuidade e diferenciabilidade
Série de Taylor, teoremas de valor médio
Avaliação de integrais definidos e impróprios
Derivadas parciais
Derivada total
Máximos e mínimos
Gradient
Divergência e Curl
Identidades vetoriais
Derivadas direcionais
Integrais de linha, superfície e volume
Stokes
Teoremas de Gauss e Green

Unit 3: Differential Equations

Equações de primeira ordem (lineares e não lineares)
Equações diferenciais lineares de ordem superior com coeficientes constantes
Equações de Cauchy e Euler
Problemas de valor inicial e limite
Transformações de Laplace
Soluções de equações unidimensionais de calor e onda e equação de Laplace

Unit 4: Complex variables

Número complexo
Forma polar de número complexo
Desigualdade triangular

Unit 5: Probability and Statistics

Definições de teoremas de probabilidade e amostragem
Probabilidade Condicional
Média, mediana, moda e desvio padrão
Variáveis aleatórias, distribuições de Poisson, normal e binomial
Análise de regressão linear

Unit 6: Numerical Methods

Soluções numéricas de equações algébricas lineares e não lineares
Integração trapezoidal e regra de Simpson
Métodos de uma e várias etapas para solução numérica de equações diferenciais

Section B: Process Calculations and Thermodynamics

Balanços de massa e energia em estado estacionário e instável, incluindo multifase -
- Multicomponent
- Sistemas reativos e não reativos
Uso de componentes de amarração -
- Recycle
- Bypass
- Cálculos de purga
Regra de fase de Gibb e análise do grau de liberdade

First and Second laws of thermodynamics

Aplicações da primeira lei para fechar e abrir sistemas
Segunda lei e entropia
Propriedades termodinâmicas de substâncias puras
Equação de Estado e propriedades residuais -
- Propriedades das misturas Propriedades molares parciais
- Fugacity
- Excesso de propriedades
- Coeficientes de atividade
Equilíbrio de fase -
- Prevendo VLE de sistemas
- Equilíbrio de reação química

Section C: Fluid Mechanics and Mechanical Operations

Estática fluida
Fluidos newtonianos e não newtonianos
Balanços de casca incluindo forma diferencial da equação de Bernoulli e balanço de energia
Fatores de atrito macroscópico
Análise dimensional e semelhança
Fluxo através de sistemas de dutos
Medidores de vazão
Bombas e compressores
Teoria da camada limite elementar
Fluxo passando por corpos imersos incluindo leitos compactados e fluidizados
Fluxo turbulento
Velocidade flutuante
Perfil de velocidade universal
Queda de pressão
Tamanho e forma da partícula
Distribuição de tamanho de partícula
Redução de tamanho e classificação de partículas sólidas
Resolução livre e dificultada
Centrífuga e ciclones
Espessamento e classificação, filtração, agitação e mistura
Transporte de sólidos

Section D: Heat Transfer

Condução de calor constante e instável
Convecção e radiação
Camada limite térmica e coeficientes de transferência de calor
Ebulição, condensação e evaporação
Tipos de trocadores de calor e evaporadores e seus cálculos de processo
Projeto de trocadores de calor de tubo duplo, casco e tubo
Evaporadores de efeito único e múltiplo

Section E: Mass Transfer

Leis de Fick
Difusão molecular em fluidos
Coeficientes de transferência de massa
Film
Penetration
Teorias de renovação de superfície
Momentum, analogias de transferência de calor e massa
Contato em nível de estágio e contínuo e eficiências de estágio
Conceitos HTU e NTU -
- Projeto e operação de equipamentos para destilação
- Absorption
- Leaching
- Extração líquido-líquido
- Drying
- Humidification
- Dehumidification
- Adsorption

Section F: Chemical Reaction Engineering

Teorias das taxas de reação
Cinética de reações homogêneas
Interpretação de dados cinéticos
Reações simples e múltiplas em reatores ideais
Reatores não ideais
Distribuição do tempo de residência
Modelo de parâmetro único
Reatores não isotérmicos
Cinética de reações catalíticas heterogêneas
Efeitos de difusão na catálise

Section G: Instrumentation and Process Control

Medição de variáveis de processo
Sensors
Transdutores e suas dinâmicas
Modelagem e linearização de processos
Funções de transferência e respostas dinâmicas de vários sistemas
Sistemas com resposta inversa
Curva de reação do processo
Modos do controlador (P, PI e PID)
Válvulas de controle
Análise de sistemas de malha fechada, incluindo estabilidade
Resposta de freqüência
Afinação do controlador
Controle em cascata e feed forward

Section H: Plant Design and Economics

Princípios de economia de processo e estimativa de custo, incluindo depreciação e custo total anualizado
Índices de custo
Taxa de retorno
Período de retorno
Fluxo de caixa descontado
Otimização no projeto de processo e dimensionamento de equipamentos de engenharia química, como compressores
Trocadores de calor
Contatores multiestágios

Section I: Chemical Technology

Indústrias químicas inorgânicas (ácido sulfúrico, ácido fosfórico, indústria de cloro e álcalis)
Fertilizantes (Amônia, Uréia, SSP e TSP)
Indústrias de produtos naturais (Celulose e Papel, Açúcar, Petróleo e Gorduras)
Refino de petróleo e petroquímica
Indústrias de polimerização (polietileno, polipropileno, PVC e fibras sintéticas de poliéster)

Para baixar o pdf Clique aqui .