En esta asignatura se analizarán las bases ingenieriles que permitan conocer, comprender y diseñar las principales operaciones y tratamientos a aplicar en la Ingeniería Ambiental. Su conocimiento debe proporcionar al alumno la capacidad necesaria para poder abordar otras operaciones aplicadas a la resolución de problemas ambientales.

COMPETENCIAS A DESARROLLAR A LO LARGO DE LA ASIGNATURA:



-Capacidad para el análisis, diseño, simulación y optimizaciones de procesos y sistemas con relevancia ambiental, tanto naturales como artificiales.

-Participar en el diseño, proyecto y ejecución de soluciones de ingeniería a problemas ambientales, incluyendo la evaluación de estrategias alternativas y criterios de control y seguridad.

-Utilizar los conceptos de balances de materia y energía, transferencia de materia, operaciones de separación, ingeniería de la reacción química.

-Utilizar los conceptos de diseño y gestión de procedimientos de experimentación aplicada, y modelado de fenómenos y sistemas en el ámbito de la ingeniería ambiental, sistemas con flujo de fluidos, transmisión de calor, y operaciones de transferencia de materia

-El Temario consta de 4 bloques que serán:



BLOQUE I- Introducción a las operaciones Básicas en Ingeniería Ambiental

-Tema 1-Introducción a las operaciones unitarias en ingeniería ambiental.

-Tema 2-Balances de Materia.

Ley de conservación de la masa: la ecuación del balance de materia. Base de Cálculo. Análisis de los grados de libertad en procesos no reaccionantes. Sistemas con una unidad de proceso y con múltiples unidades. Operaciones de separación. Reacción química. Velocidad de reacción y conversión. Balance de materia por elementos.

-Tema 3-Balances de Energía

Balances de energía en procesos sin reacción química. Entalpia. Balances en sistemas con reacción química. Calores de reacción. Calculo de calores reacción. Formas de la ecuación del balance de energía. Resolución conjunta de balances de materia y energía.



BLOQUE II Transferencia de materia y equipos.

-Tema 4- Fundamentos y equipos de transferencia de masa

Transferencia de Materia, calor y de cantidad de movimiento. Ley de Fick. Difusividad. Coeficientes de transferencia de materia. Equilibrio líquido-Vapor. Equilibrio líquido-Solido, equilibrio líquido-líquido, equilibrio sólido-vapor. Principales equipos de transferencia de materia. Estimación del diámetro en torre de platos y en torre de relleno

BLOQUE III – Operaciones de separación.

-Tema 5- Absorción

Introducción y condiciones de operación (P, T). Elección de la operación dentro de las posibles opciones. Principales usos industriales de la absorción. Tipos y elección de solventes usados en absorción. Cálculo para el caso de mezclas binarias diluidas, sin reacción química, en operación isoterma y en contracorriente. Planteamiento inicial. Influencia de las condiciones de operación: efectos de temperatura y presión. Ecuaciones de diseño. Concepto de NTU y HTU (cálculo de forma analítica y por ábacos). Absorción con reacción química.

-Tema 6. Adsorción e intercambio iónico

Introducción. Tipos de adsorción. Naturaleza y tipos de adsorbentes. Equilibrio de adsorción. Calor de adsorción. Equipo de adsorción. Diseño de adsorbedores: Operación continua, operación discontinua. Curva de ruptura. Tipo de Resinas. Selectividad iónica de las resinas. Equilibrio de intercambio iónico. Aplicaciones del intercambio Iónico. Cromatografía.

-Tema 7- Lixiviación

Introducción. Equipos de lixiviación: lecho fijo o lecho móvil. Fundamentos de lixiviación continúa en contracorriente. Diseños de equipos de lixiviación.

-Tema 8.-. Operaciones con membranas

Introducción. Membranas de separación de gases. Tipos de membranas. Concepto de permeabilidad. Patrones de flujo separadores de membrana. Caídas de presión y efecto de la transferencia de materia. Membranas de separación de líquidos. Diálisis. Membranas de deshidratación.

Para su evaluación se tendrá en cuenta la calificación obtenida en una prueba escrita (teorico-practica) (60 % de la nota final), y un proyecto enmarcado en las nuevas metodologías de docencia adaptadas al Espacio Europeo de Educación Superior realizado en la asignatura (35 %), y las practicas de ordenador (5 %), de tal forma para la nota final también se tendrá en cuenta los trabajos realizados y expuestos en clase a lo largo del curso, y de igual manera se evaluara el trabajo tutorizado del alumno, así y como el seguimiento y actitud mostrada por el estudiante en las clases teóricas y prácticas. Si bien para aprobar la asignatura se necesitara sacar un 3,0 sobre 6 en la prueba escrita.

No hay materiales de uso obligatorio

Basic bibliography

-Robert H. Perry, Manual del ingeniero químico, volumen III. Don W. Green. Editorial: McGraw Hill, 7ª edición. 2001

-McCabe W.L., Smith J.C. y Harriot P. Operaciones básicas en Ingeniería Química (6ª Edición). McGraw-Hill (2002).

-R.M. Felder y R.W. Rousseau, 'Principios elementales de los procesos químicos' 2ª Edición. Addison-Wesley Iberoamericana (1991).

-G.V. Reklaitis, 'Balances de materia y energía' Nueva editorial Iberoamericana (1986).

-Turton, R., Bailie, R.C., Whiting, W.B., Shaeiwitz, J.A. “Analysis, synthesis, and design of chemical processes”, Ed. Prentice Hall Int. Series in the physical and chemical engineering sciences., 1998.

In-depth bibliography

-Edgar, T.F.; Himmelblau, D.M. y Lasdon, L.S. Optimization of Chemical Processes. Ed. McGraw-Hill, 2001.
-Himmelblau, D.M. y Bischoff, K.B. Análisis y Simulación de Procesos. Ed. Reverté, 1992.
-Calleja, G.; García, F.; De Lucas, A.; Prats, D. y Rodríguez, J. "Introducción a la Ingeniería Química". Ed. Síntesis. Madrid, 1999.
-Henry J.G. y Heinke, G.W. “Ingeniería Ambiental”. Ed. Prentice Hall. México, 1999.
-Geankoplis C.J. Procesos de transporte y operaciones unitarias (4ª edición). CECSA. (2006).
-King C.J. Procesos de separación. Reverté (1980).
-Cussler E.L. Diffusion. Mass transfer in fluid systems. Cambridge University Press. 2 Ed. (1997).
-Henley E.J. y Seader J.D. Operaciones de separación por etapas de equilibrio en Ingeniería Química. Reverté (1988).
-Wankat P.C. Separations in Chemical Engineering. Equilibrium Staged Separations. Elsevier Science Publishing (1988).