Irakasgai honen helburu orokorra prozesu kimikoen modelatzeari, prozesu horiek aplikazio informatikoen bidez simulatzeari eta optimizatzeari buruzko oinarrizko ezagutza ematea da. Horretarako, hasteko, ereduaren eta modelaketaren kontzeptuak jorratuko dira, ingeniaritza kimikoaren berezko prozesuen eta ekipoen kasura bideratuz.



Irakasgai hau ingeniaritza kimikoko oinarrizko prestakuntza osatzen duten gaiekin lotuta dago, hala nola, Kimika-Fisika, Erreakzio Kimikoaren Ingeniaritza, Ingeniaritza Kimikoko Esperimentazioa II eta Banakako Eragiketak. Izan ere, modelaketa matematikoak eta prozesu kimiko baten simulazioak, irakasgai horien berezko ezagutze izatea eskatzen du. Era berean, prozesuaren simulazioak programa informatiko bat garatzea eskatzen duenez, irakasgai honek ere nolabaiteko lotura du programa hori egiteko behar diren programazio-oinarriekin.



Irakasgai honetan matrikulatzeko, Kimika- Fisika, Banakako Eragiketak, Erreakzio Kimikoaren Ingeniaritza eta Ingeniaritza Kimikoko Esperimentazioa II irakasgaiak aldi berean egin izana edo egiten aritzea gomendatzen da.

GAITASUN ESPEZIFIKOAK



1. Prozesu kimikoen modelaketarako oinarriak eta prozedura orokorra ezartzea. Hurrengo modulu-gaitasunekin lotuta: TEQI2, TEQI4, TEQI8.



2. Kimika-industrian ohikoak diren prozesu kimiko sinpleak eta banakako eragiketak modelatzea eta simulatzea, egoera egonkorrean eta ez-egonkorrean, banakako eta talde lanaren bidez. Hurrengo modulu-gaitasunekin lotuta: TEQI2, TEQI4, TEQI8, TEQI9, TEQI10.



3. Prozesu kimikoak simulatzeko merkataritza-softwarea aztertzea eta erabiltzea, banakako lanaren eta elkarlanaren bidez, eta dokumentazio egokia sortzea. Hurrengo modulu-gaitasunekin lotuta TEQI2, TEQI8, TEQI9, TEQI10.



4. Prozesua aztertzeko eta hobetzeko optimizazio-metodoak planteatzea eta aplikatzea. Hurrengo modulu-gaitasunekin lotuta TEQI2, TEQI8, TEQI9, TEQI10.



5. Ingeniaritza kimikoko prozesuen eta ekipoen modelatze matematikoko proiektuak garatzea, software komertzialaren bidezko simulazioarekin batera, hala nola erreaktoreak, bero-aldagailuak, etab. Hurrengo modulu-gaitasunekin lotuta TEQI2, TEQI8, TEQI9, TEQI10. Gaitasun hau 1-4 gaitasunen aplikazio praktikoa jasotzen du.







ZEHARKAKO GAITASUNAK



1. Jarrera arduratsua, lanean ordenatua eta ikasteko prest izatea, etengabeko prestakuntzaren erronka kontuan hartuta (C12), eta lan autonomorako baliabideak garatzea (FB10).



2. Ingurune eleanitz eta diziplina anitzekoan lan egiteko gaitasuna (C10).



3. Taldean eraginkortasunez lan egitea, ingeniaritzaren arloan erabakiak hartzeko gaitasunak eta ezagutzak integratuz (FB9).



4. Problemak ekimenez ebazteko gaitasuna, erabakiak hartzea, sormena, arrazoiketa kritikoa eta ingeniaritzaren arloko ezagutzak, trebetasunak eta trebetasunak komunikatzeko eta transmititzeko gaitasuna (C4).





IKASKUNTZA EMAITZAK.



Gaitasun horiek ikasgaiaren berariazko ikaskuntza emaitzen irismenaren bidez eskuratzen dira. Emaitza horiek honako hauek dira:



1. Simulazio-eredu baten kontzeptuak ezagutzea eta ulertzea, eta haren osagaiak eta oinarri matematikoak ezagutzea.



2. Prozesu kimikoak deskribatzeko erabiltzen diren eredu matematiko motak behar bezala bereizteko eta aplikatzeko gaitasuna izatea.



3. Prozesuak simulatzeko metodo garrantzitsuenak ezagutzea (simulazioa etapaka eta diferentziala).



4. Optimizazio linealaren eta ez-linealaren kontzeptuak ezagutzea eta metodo grafikoen, analitikoen eta zenbakizkoen bidez eta tresna informatikoen bidez optimizazio-problemak ebazteko gai izatea.



5. Funtzio objektiboa, prozesuko aldagaiak eta eragiketa-murrizketak definitzea eta identifikatzea optimizazio problemetan.



6. Optimizazio-problemak eta/edo prozesu kimiko errazak (erreakziokoak, materiaren transferentziakoak eta/edo beroaren transferentziakoak) egoki modelatzea eta hori ebazteko tresna egokiak erabiltzea.



7. Egoera egonkorrean eta egoera dinamikoan dauden prozesuak diseinatzeko, simulatzeko eta optimizatzeko informatika-aplikazioak erabiltzeko trebetasuna.



8. Prozesu kimiko baten funtzionamendua simulatuko duen programa informatiko bat egitea, prozesu horren aldagaien eragina aztertu ahal izateko.



9. Bibliografia behar bezala erabiltzea substantzien propietate fisiko-kimikoei eta orekari buruzko datuak lortzeko (bero-gaitasunak, erreakzio-entalpiak, etab.).



10. Faktore jakin batzuek eredu estatistiko klasikoak aplikatuz prozesu kimiko baten aldagai interesgarri batean eragina duten aztertzea, eta faktoreren baten eraginik badago, eragin hori kuantifikatzea.

I. GAI-MULTZOA: INGENIARITZA KIMIKOKO PROZESUAK MODELATZEKO ETA SIMULATZEKO METODOLOGIA

1. GAIA. MODELATZEAREN ETA SIMULAZIOAREN OINARRIAK

2. GAIA. INGENIARITZA KIMIKOKO EREDU MATEMATIKOEN SAILKAPENA

3. GAIA. EREDU DINAMIKOEN FORMULAZIOA

4. GAIA. PROZESU KIMIKOAK APLIKAZIO INFORMATIKOEN BIDEZ SIMULATZEA



II. GAI-MULTZOA: INGENIARITZA KIMIKOKO PROZESUEN MODELATZEA ETA SIMULAZIOA AZTERTZEKO KASUAK

5. GAIA. ERREAKTOREEN ETA ERREAKZIOEN MODULUA

6. GAIA. MATERIA TRANSFERITZEKO MODULUA

7. GAIA. BEROA TRANSFERITZEKO MODULUA



III. GAI-MULTZOA: PROZESU KIMIKOAK OPTIMIZATZEA

8. GAIA. OPTIMIZAZIO ETA OPTIMIZAZIO LINEALAREN OINARRIAK

9. GAIA. OPTIMIZAZIO EZ-LINEALA

10. GAIA. ESPERIMENTUEN DISEINUA

Aurreko ataleko edukiak garatzeko eta, ondorioz, dagozkion ikaskuntza-helburuak lortzeko metodologia honako puntu hauetan laburbiltzen da: egin beharreko jarduerak klase magistralei, ikasgelako praktikei, ordenagailuko praktikei eta laborategiko praktikei dagozkie.



Klase magistralak: Jarduera magistral bat garatuko da, edukiak eta adibide argigarriak azaltzean datzana, Prozesu Kimikoen modelatzearekin, simulazioarekin eta optimizazioarekin lotutako gai bakoitzarekin bat etorriz.



Gelako praktikak: gelako praktiketako jarduerak egingo dira, klase magistraletako jardueretan sartzen diren gaiekin bat etorriz.



Ordenagailuko Praktikak: Ordenagailuko praktikek klase magistralen, ikasgelako praktiken eta ikasleen lan pertsonalaren bidez eskuratutako ezagutzak praktikan jartzea ahalbidetuko dute. Prozesuen simulagailu batekin (DWSim) eta modelatze matematikoko software batekin (Berkeley-Madonna) lan egingo da, eredu matematikoak ebazteko eta Industria Kimikoko prozesu nagusien simulazioa egoera egonkorrean eta ez-egonkorrean egiteko.



Laborategiko praktikak: ingeniaritza kimikoaren berezko ekipoak modelatzeko eta simulatzeko hiru proiektu txiki garatuko dira praktiketan: erreaktore erreal bat, erauzketa-ekipo bat eta destilazio-ekipo bat. Proiektu hauen barruan ereduen parametroak zehaztea ahalbidetzen duten datu esperimentalak lortzea aurreikusten da (laborategian egingo da). Bertan lortutako datuekin, ekipoen eredu matematikoa garatuko da eta hura ebatziko da, ekipo horien simulazioa eragiketa-baldintza desberdinetan egin ahal izateko. Azkenik, ikasleek proiektu hauen ahozko azalpen bat prestatu beharko dute, ebazteko egindako urrats guztiak azaltzeko. Ebaluazio jarratua aukeratzeko, nahitaezkoa da laborategiko praktiketara bertaratzea eta egitea.



Halaber, banakako zein taldeko tutoretzak erabilgarri egongo dira, zalantzak argitzeko, lanak eta arazoak gidatzeko, ikaslearen egoera ebolutiboa irakasgaiaren barruan kokatzeko, errendimendu akademikoa handitzeko hobekuntzak proposatzeko, eta abar erabiliko dira. Oro har, borondatezko jarduera da (banakakoa edo kolektiboa), eta ikasleek eskatuta egiten da.



Osasun-zirkunstantziek online irakaskuntza egitera behartzen badute, irakasgai honen ezaugarriek aukera ematen dute, diseinatuta dagoen bezala, UPV/EHUk gure esku jartzen dituen baliabide informatikoak erabiliz (eGela, etab.) garatzeko.

• Ebaluazio Jarraituaren Sistema
• Azken Ebaluazioaren Sistema
• Kalifikazioko tresnak eta ehunekoak:
  • Garatu beharreko proba idatzia (%): 65
  • Banakako lanak (%): 10
  • alde lanak (arazoen ebazpenak, proiektuen diseinuak) (%): 20
  • Lanen, irakurketen... aurkezpena (%): 5

Ebaluazio jarraitua edo azken ebaluazioa hauta daiteke. Irakasgaiaren ebaluazio presentziala egiterik ez badago, aldaketak egingo dira UPV/EHUn dauden tresna informatikoak erabiliz online ebaluazioa egiteko. Online ebaluazio horren ezaugarriak ikasle gidetan eta eGelan argitaratuko dira.



1.EBALUAZIO JARRAITUAREN SISTEMA:



Hauek dira ebaluazio jarraituaren sistemaren bidez gainditzeko baldintzak:

a) Ezarritako jarduera guztiak egitea.

b) Amaierako azterketan gutxienez 4/10 kalifikazioa lortzea.

c) Jarduera ebaluagarrien gutxieneko kalifikazioa 3,5/10 izatea.

d) Azken nota globalean gutxienez 5/10 kalifikazioa lortzea.



Baldintza horietakoren bat betetzen ez duten ikasleei 4 puntu emango zaizkie (gehienez) dagokion aktan, lortutako azken kalifikazioa edozein dela ere.



Ebaluazioa honela egingo da:

% 65 IDATZIZKO AZTERKETA

% 20 LABORATEGIKO PRAKTIKETATIK ABIATUTA GARATUTAKO PROIEKTUAK (TALDEAN)

% 10 ENTREGAGAIAK (BANAKA EDO TALDEKA)

% 5 AHOZKO AURKEZPENA (BANAKAKOA)



2.AZKEN EBALUAZIOAREN SISTEMA:



Ebaluazio jarraituaren sisteman sartzen ez diren ikasleek azken ebaluazio bat egin beharko dute:



% 100 IDATZIZKO AZTERKETA



Ikasleak amaierako azterketa bat egingo du deialdi arruntean, teoria eta problemekin, eta hau notaren % 100ean baloratuko da. Irakasgaia gainditzeko 10etik 5 puntu lortu behar dira.





EBALUAZIO DEIALDIARI UKO EGITEA



Bere garaian ebaluazio jarraitua aukeratu duten ikasleek uko egin ahal izango diote ebaluazio deialdiari, irakasgaia ematen duen irakasleari zuzendutako idazki baten bidez, irakasgaiaren irakaskuntza-aldia amaitu baino hilabete lehenago.



Azken ebaluazio sistema aukeratzen duten ikasleen kasuan, ebaluazio deialdiari uko egiteko, nahikoa izango da azken probara ez aurkeztearekin.

Ohiko deialdian ikasgaia gainditzen ez duen ikasleak, bertan aukeratutako ebaluazio sistema edozein dela ere, ezohiko deialdiko azken azterketara aurkezteko eskubidea izango du.



Ezohiko deialdian, irakasgaia amaierako ebaluazio sistemaren bidez soilik ebaluatuko da. Ez da aurreko ikasturteetako kalifikaziorik gordeko, eta ohiko deialdian lortutako kalifikazioak ere ez dira gordeko.



Irakasgaiaren ebaluazio presentziala egiterik ez badago, aldaketak egingo dira online ebaluazio bat egiteko, UPV/EHUn dauden tresna informatikoak erabiliz. Online ebaluazio honen ezaugarriak ikasle gidetan eta eGelan argitaratuko dira.



AZKEN EBALUAZIOAREN SISTEMA:



% 100 IDATZIZKO AZTERKETA



Ikasleak azken azterketa bat egingo du ohiz kanpoko deialdian, teoria eta problemekin, eta hau, notaren % 100ean baloratuko da. Irakasgaia gainditzeko 10etik 5 puntu lortu behar dira.





EBALUAZIO DEIALDIARI UKO EGITEA



Deialdiari uko eginez gero, aurkeztu gabekotzat joko da.



Azterketen data ofizialean ezarritako probara ez aurkezteak, dagokion deialdiari uko egiteak dakartza automatikoki.



Hainbat irakasgairen ebaluazio probak egiteko eguna bat badator, horietako bat errepikatzen dutenei kalterik ez egiteko, ikasleak data aldatzeko eskatu beharko dio irakasleari, proba egin baino 15 egun natural lehenago gutxienez.



Honako hauek hartuko dira kontuan:



a) Ebaluazio proben datak derrigorrezko bi irakasgairen artean bat baldin badatoz, goiko kurtsoko irakasleek ezarriko dute data berria.



b) Ebaluazio proben datak bat badatoz derrigorrezko eta aukerako irakasgaien artean, hautazko irakasgaiaren data aldatu beharko da.



Bi ebaluazio proben artean bat egiten dela ulertuko da 24 ordu baino gutxiagoko epea igarotzen denean, ikasturte bereko irakasgaien kasuan, hasiera-orduari dagokionez. Maila desberdineko irakasgaien kasuan, bi proben hasieraren arteko ordu-aldea lau ordu baino gutxiagokoa bada, edo bata amaitu eta bestea hasi bitartean bi ordu baino gutxiago igarotzen badira, bat etorriko da.



UPV/EHUko Gobernu Kontseiluak onartutako Graduko Titulazioetako Ikasleen Ebaluazioa Arautzen duen Araudiak (EHAA, 50. zk., 2017ko martxoaren 13koa) ezartzen duenez, 2016ko abenduaren 15ean, ebaluazio jarraituako sistema etengabeko ebaluazioaren sistemaren barruko aukera bat da. Ikasleek ebaluazio jarraituko sistemari (edo mistoari) uko egiteko eta azken ebaluazioa egiteko aukera dute, ebaluazio jarraitu horretan parte hartu duten edo ez kontuan hartu gabe (8.3 artikulua). Ikasleek uko egiteko jarraitu beharreko epeak, gutxienez, 9 astekoak dira lauhileko irakasgaietan, eta 18 astekoak gutxienez urteko irakasgaietan, lauhilekoaren edo ikasturtearen hasieratik aurrera, hurrenez hurren, ikastetxearen egutegi akademikoaren arabera. Hala, ikasle interesdunek idatziz aurkeztu beharko diete irakasle arduradunei ebaluazio jarraituari (edo mistoari) uko egiten diotela, ezarritako prozeduraren eta epeen arabera (8.3 artikulua).

Irakasleak eGelaren bidez emandako gai-zerrendaren edukiak (klase magistraletan eman beharreko teoria, gaiak eta problema ebatziak).

Oinarrizko bibliografia

LIBURUAK:



Box, G.E.; Hunter, J.S.; Hunter, W.G. (2008) Estadística para investigadores. 2ª Edición. Editorial Reverté. ISBN: 978- 84-291-5044-5



Himmelblau, D.M.; Bischoff, K.B. (1976) Análisis y Simulación de Procesos. Editorial Reverte. ISBN 84-291-7235-1



Himmelblau, D.M.; Edagar, T. Optimization of Chemical Processes. 2º Edición. Editorial McGraw-Hill International Editions. ISBN 0071189777



Ingham, J.; Dunn, I.J.; Heinzle, E.; Prenosil, J.E. (1994) Chemical Engineering Dynamics. Modelling with PC Simulation. Ed. VCH, Weinheim. ISBN 3-527-28577-6

Gehiago sakontzeko bibliografia

LIBURUAK:

Luyben, W.L. (1989) Process Modeling, Simulation and Control for Chemical Engineers. II edition. Editorial McGraw-Hill International Editions. ISBN 0-07-039159-9

Puigjaner, L.; Ollero, P.; de Prada, C.; Jiménez, L. (2006) Estrategias de Modelado Simulación y Optimización de Procesos Químicos. Editorial Síntesis. ISBN 9788497564045

Scenna, N.J.; Modelado, Simulación y Optimización de Procesos Químicos (1999). ISBN: 950-42-0022-2

Aldizkariak

International Journal on Ecological Modelling and Systems Ecology ISSN: 0304-3800

Environmental Modelling & Software ISSN: 1364-8152

Web helbideak

https://www.journals.elsevier.com/chemical-engineering-journal

https://www.journals.elsevier.com/ecological-modelling

https://www.journals.elsevier.com/environmental-modelling-and-software