SIEX - Sistema de Informações de Extensão

Plano de ensino: O curso apresenta conceitos sobre a análise de eficiência energética de processos químicos; utilidades industriais, otimização do diferencial de temperatura mínimo e das metas de consumo mínimo de energia por meio da análise ¿pinch¿; estudo de caso. Por se tratar de um curso com alta carga prática (síncrona e assincrona), a quantidade de participantes é limitada a até 30 pessoas, característica que nos permite garantir que os participantes estarão aptos, confiantes e preparados para uma inmersão nos cálculos e análises das metas energéticas de processos industriais abordando estudos de caso. A 1ª edição do Curso terá carga horária de 16 horas, divididas entre atividades sincronas (12 h) e assíncronas (04 h). O formato síncrono será ministrado entre 02 de agosto e 06 de setembro, na sexta-feira das 15.30-17.30 h. O formato assíncrono será abordado pelos participantes entre 13 de setembro e 20 de setembro. O curso é promovido por docentes e pesquisadores do Departamento de Engenahria Química (DEQ) do Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF/Unifesp) - Campus Diadema), da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp). O curso será gratuito e on-line, realizado por meio da plataforma Google Meet. O idioma oficial do curso é o Português.

Objetivos e Resultados Esperados: OBJETIVOS: Aplicar os conceitos da análise Pinch, para minimizar o consumo de utilidades em indústrias químicas. Posteriormente, obter a síntese de redes de trocadores de calor. No decorrer do curso de extensão, espera-se: *Aplicar as ferramentas lógicas disponibilizadas pela análise Pinch a um estudo de caso em uma planta industrial, buscando um processo mais amigável ambientalmente. *Introduzir técnicas de integração energética que propiciem melhorias no desempenho dos processos industriais.

Justificativas: O aumento da competitividade global e as crises do petróleo têm forçado a indústria a melhorar o desempenho dos seus processos. Operações unitárias com altos consumos energéticos representam uma parcela considerável do custo final da operação da planta, assim resultando em produtos mais caros. As plantas industriais consomem grandes quantidades de energia, principalmente as plantas mais antigas que possuem pouca integração energética nos seus processos. Assim, por exemplo, empresas dos setores energético e petroquímico têm como objetivo otimizar os seus processos minimizando o consumo energético e consequentemente, também os consumos de utilidades como vapor, água de resfriamento, água gelada, e combustíveis. Além disso, a redução no consumo de utilidades resulta em menor geração de resíduos e efluentes, assim reduzindo também o custo de tratamento de efluentes e resíduos. Por sua vez, as necessidades do processo em termos de aquecimento e resfriamento determinam a necessidade da integração energética, que é obtida pela síntese calculando metas de energia termodinamicamente viáveis. A integração energética resulta no projeto de rede de trocadores de calor e na otmização do sistema de utilidades, No decorrer do curso de extensão, espera-se: *Aplicar as ferramentas lógicas disponibilizadas pela análise Pinch a um estudo de caso em uma planta industrial, buscando um processo mais amigável ambientalmente. *Introduzir técnicas de integração energética que propiciem melhorias no desempenho dos processos industriais.

Metodologias: O curso está dividido no formato síncrono (12 h) e assíncrono (4 h). O formato síncrono será ministrado entre 02 de agosto e 20 de setembro, na sexta-feira das 15.30-17.30 h. Durante o formato síncrono, a metodologia utilizada para abordar o desenvolvimento do curso se concentra no método de Estudo de Casos, originário da metodologia de Aprendizagem Baseada em Problemas. A estratégia e/ou metodologia têm o intuito de permitir os participantes um contato com problemas reais ou simulados. Esse método possibilita a interação entre os sujeitos da aprendizagem: professor, participantes e conhecimento, objetivando a construção coletiva do conhecimento. Deste modo, a abordagem de estudos de caso consiste em narrativas de situações complexas que necessitam do conhecimento para a tomada de decisão. No curso será abordado um estudo de caso direcionado à determinação das metas de consumo mínimo de energia por meio da análise Pinch. Durante o período assíncrono (prazo para o desenvolvimento de duas semanas), os participantes terão a possibilidade de fazer, experimentar, e testar o desenvolvimento de competências sobre a tecnologia Pinch em um segundo estudo de caso (Processo Industrial).

Conteúdo programático com responsáveis pedagógicos por tema/assunto - aula ou grupo de aulas: 1. Introdução e motivação 2. Revisão 2.1 O problema de síntese - Rede de trocadores de calor (RTC) 3. Objetivos 4. Utilidades Industriais 5. Estudo de caso: Dados de processo 5.1 Análise das informações 6. O consumo máximo de utilidades 6.1 Análise de custo 7. A tecnologia Pinch -TP 7.1 A tabela de oportunidades 7.2 Metas energéticas: Cascatas de calor inviável e viável 7.3 O consumo mínimo de utilidades 7.3.1 Comparação: Sem integração vs Com integração 7.4 Estrangulamento térmico (Pinch) 7.4.1 Perfil temperatura-entalpia 7.4.2 Características da fronteira térmica 8. Resumo e encerramento

Referências (bibliográficas e outras): KEMP, I. C. Pinch Analysis and Process Integration - A User Guide on Process Integration for the Efficient Use of Energy. 2 ed. United Kingdom: Butterworth-Heinemann, 2006. 416 p. LINNHOFF, B.; TOWSEND, D.W.; BOLAND, D.; HEWITT, G.F.; THOMAS, B.E.A.; GUY, A.R.; MARSLAND, R.H. A User Guide on Process Integration for the Efficient Use of Energy. The Institution of Chemical Engineers - Geo. E. Davis Building, England, 1982. TOWLER, G. P.; SINNOTT, R. Chemical engineering design: principles, practice and economics of plant and process design. 2. ed. Amsterdan: Elsevier: Butterworth-Heinemann, 2013. 1303 p. TURTON, R.; BAILIE, R. C.; WHITING, W. B.; SHAEIWITZ, J. A.; BHATTACHARYYA, D. Analysis, synthesis, and design of chemical processes. 4. ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 2012. 1007.

Modo e critérios da avaliação de aproveitamento: 60% de participação nas atividades síncronas e submissão do desenvolvimento assíncrono.

Estratégias de Divulgação: A divulgação será realizada pelos seguintes canais: *E-mail institucional de docentes / colegas em cursos de engenharia química de Brasil e a UNIFESP *Canais oficiais da UNIFESP Redes sociais do ECQV - Grupo de pesquisa Engenharia de Processos, Catalíticos, Biorrefinaria e Química Verde

Recursos didáticos: Dentre os recursos didáticos que permitem o desenvolvimento do curso utilizando a estratégia e/ou metodologia descrita acima, encontra-se: ***Professor***: *Computador *Plataforma Google Classroom *Acesso à internet *Google Classroom ou plataforma integrada para disponibilização e criação de conteúdos, distribuição e avaliação de tarefas e comunicação com os participantes. *Instrumentos didáticos: - Estudo de caso - Representação da folha de cálculo de cálculo, que também pode ser usada diretamente no Excel, e que é dedicada ao diagnóstico e integração energética dos processos, assim auxiliando a simulação de situações, experimentações e demonstrações referentes à determinação das metas de consumo mínimo de energia através da análise Pinch. -Material de apoio reportando valores típicos do diferencial de temperatura mínima para vários tipos de processos e setores industriais. ***Participante*** *Os inscritos selecionado deverão dispor de dispositivo (celular, tablet ou notebook) para realizar os procedimentos que serão ensinados durante as atividades do curso. *Acesso à plataforma Google Classroom *Acesso à internet *Acesso ao Google Classroom do curso, após a confirmação da inscrição. *Dispor de um pacote OpenOffice Excel online para planilhas em formato xls, ou uma extensão que permite criar, editar e visualizar qualquer planilha do Microsoft Excel nos formatos xls e xlsx. Processadores de planilhas integrado para gerenciar diferentes tipos de arquivo xls. Também, possível utilizar qualquer partilhamento para folha de cálculo.

Ementa: Análise de eficiência energética de processos químicos; utilidades industriais; máximo consumo de utilidades industriais; otimização do diferencial de temperatura mínimo e das metas de consumo mínimo de energia por meio da análise ¿pinch¿; cascata de calor viável e inviável estudo de caso.