COMPETENCIAS



1. Analizar las operaciones mediante la aplicación de los balances de materia y energía y su combinación con elementos cinéticos y de equilibrio, en:



- Operaciones unitarias,



- Operaciones con reacción química en reactores,



2. Distinguir y utilizar aquellos conceptos no químicos en el estudio de los procesos químico-industriales: transporte de propiedad en operaciones unitarias.



3. Aplicar los principios básicos que rigen las diferentes operaciones unitarias, mediante la realización de cálculos prácticos en:



- El transporte de un fluido por conducciones.



- La transmisión de calor e intercambio calorífico entre fluidos.



- Las operaciones de separación química: destilación absorción, extracción.



4. Conseguir una perspectiva de la química en su dimensión industrial, con diferenciación de las distintas operaciones en la planta química.

I. INTRODUCCIÓN



Tema 1. El Concepto de la Ingeniería Química y el Proceso Químico Industrial

La Ingeniería Química y la Industria Química. El proceso químico industrial. Diagramas de flujos. Clasificación de las operaciones. Estado estacionario y transitorio. Procesos y operaciones: discontinuos, continuos y semicontinuos.



Tema 2. Balances de materia

Ley de conservación de la materia: Términos de generación y acumulación. Estado estacionario y transitorio. Estrategias de resolución: base de cálculo y volumen de control. Procesos con recirculación, by-pass y purga.



Tema 3. Balances de energía

Ley de conservación de la energía, Clases de energía: Ecuación general de la energía. Balances entálpicos. Aplicaciones: Estado estacionario y no estacionario.



II. FUNDAMENTOS DE LAS OPERACIONES BASICAS



Tema 4. Flujo de fluidos

Definición de fluido. Ecuación de continuidad. Conservación de la energía mecánica: Ecuación de Bernouilli. Pérdida de carga en conducciones: Factor de fricción. Pérdida de carga en accesorios. Impulsión de fluidos.



Tema 5. Fundamentos de la transmisión de calor

Medición de temperaturas. Mecanismos de transmisión de calor: Conducción y Convección. Cambiadores de calor de doble tubo. Flujo en paralelo y flujo en contracorriente. Coeficiente global de transmisión de calor. Diseño de un cambiador de doble tubo.



Tema 6. Operaciones de Separación L-V (Destilación)

Equilibrio L-V. Destilación de equilibrio. Destilación diferencial o abierta: Ecuación de Rayleigh. Equipos de destilación: Torres de relleno y platos.



Tema 7. Operaciones Separación G-L (Absorción/desorción)

Equilibrio G-L. Absorción por contacto en paralelo. Equipo para contacto G-L: tanques de burbujeo y torres. Absorción por contacto continuo en contracorriente. Línea de operación: Cálculo del número de etapas.



Tema 8. Operaciones Separación L-L (Extracción)

Equilibrio L-L: Diagramas triangulares y rectangulares. Extracción de equilibrio en una sola etapa. Extracción en corriente cruzadas. Equipos para extracción. Extracción continua en contracorriente.



III. INGENIERÍA DE LA REACCIÓN QUÍMICA



Tema 9. Fundamentos del diseño del reactor químico

Velocidad de reacción. Conversión. Orden de reacción. Clasificación de las reacciones químicas. Influencia de la temperatura en la velocidad de reacción: energía de activación. Equilibrio químico. La constante de equilibrio. Conversión de equilibrio. Parámetros fundamentales en el diseño del reactor. Objetivos básicos del diseño del reactor. La producción. Clasificación de reactores y criterios de selección. Balances generales de materia y energía.



Tema 10. El reactor discontinuo homogéneo

Reactor discontinuo homogéneo. Ecuación de diseño. Operación isotérmica y adiabática. Método diferencial e integral de análisis de datos cinéticos: Cálculo de coeficiente cinético. Reactores discontinuos industriales



Tema 11. Reactores continuos ideales

Reactor continúo de flujo pistón. Velocidad y tiempo espacial. Ecuación de diseño. Operación isotérmica y adiabática.

Reactor continúo de mezcla perfecta. Tiempo medio de residencia. Ecuación de diseño. Empleo y comparación de reactores continuos. Combinación de reactores.

La metodología de esta asignatura se divide en actividades presenciales y no presenciales



Actividades presenciales

- Clases teóricas (M): consistirán en lecciones magistrales en las que se expondrá el temario de la asignatura. Se utilizarán materiales multimedia que estarán a disposición de los alumnos en eGela.

- Clases prácticas de resolución de problemas (GA): consistirán en la resolución de problemas relacionados con casos concretos de los temas teóricos vistos en clase.



Actividades no presenciales

- Entrega de problemas relacionados con casos concretos de los temas teóricos vistos en clase.

- Realización de la presentación de los ejercicios resueltos

Los porcentajes indicados en el apartado anterior son valores medios. A continuación se indican los intervalos de aplicación.



EVALUACIÓN CONTINUA



-Pruebas de evaluación escritas: 70%



Se realizará una prueba escrita al final de cada parcial que evaluará la asimilación de los conceptos de la asignatura y la capacidad de aplicación a la resolución de ejercicios, problemas o casos prácticos. El examen/prueba tendrá dos partes:

1. Parte Teórica, tipo Test (50% de la prueba escrita)

2. Parte Practica, desarrollo de problemas (50% de la prueba escrita)



(en cada parte -tanto en teoría como en problemas- se debe alcanzar un mínimo de un cuatro para poder hacer media con los resultados de los trabajos/ejercicios de clase)





-Realización de trabajos individuales y/o grupo: 30%



Se consideran las siguientes actividades:

- Resolución de ejercicios/problemas/casos prácticos (67% de los trabajos)

- Presentaciones orales de ejercicios/problemas/casos prácticos (33% de los trabajos)



SOLICITUD DE SISTEMA DE EVALUACIÓN FINAL



Las alumnas y alumnos que deseen cambiar de la evaluación continua a una evaluación final lo deberán solicitar al profesor de la asignatura mediante un escrito antes de la semana dieciocho del curso.





EVALUACIÓN FINAL



- Examen 100%. Constará de una prueba teórica y la resolución de ejercicios/problemas



RENUNCIA A LA CONVOCATORIA



Tanto en el caso de evaluación final, como en el caso de evaluación continua, al ser el peso de la prueba final de la asignatura superior al 40% de la calificación final, bastará con no presentarse a dicha prueba final para que la calificación final de la asignatura sea <>. (Art. 12.2).

Bibliografía básica

* Calleja G. et al. Introducción a la Ingeniería Química. Ed. Síntesis, Madrid, (1999)

* Peñas F.J. Ingeniería Química para Químicos. Color-Digital. Pamplona (2002).

* Coulson J.M., Richardsorn J.F., Backhurst J.R., Harker J.H., Peacok D.G. y R.K. Sinnott: Ingeniería Química. 3ª edición, Ed. Reverté, Barcelona , 1979-81 (5 vols.):

I. Flujo de Fluidos y transmisión de calor.

II. Operaciones básicas

III. Diseño de reactores químicos. Control y métodos de cálculo con ordenadores.

IV. Solución problemas volumen I

V. Solución problemas volumen II

* Mc Cabe W.L., Smith J.C. y P. Harriot: Operaciones Básicas de Ingeniería Química. , 4ª edición, McGraw-Hill, Madrid, 1991.

* Hougen O, y R.A. Ragatz: Principios de los procesos químicos. Ed. Reverté, Barcelona, 1982 (2 vols.):1. Balances de materia y energía. 2. Termodinámica

* Costa J. y cols: Curso de Química Técnica. Ed. Reverté, Barcelona, 1991

* Levenspiel O. : Flujo de fluidos e intercambio de calor, Reverté, Barcelona 1993.

* Fogler H.S.: Elements of Chemical Reactor Engineering, 2ª edición, Prentice Hall, Englewood Cliffs, Nueva Jersey 1991.

* Ocón J.y G. Tojo: Problemas de Ingeniería Química. Ed.Aguilar. (2 vols.).

Bibliografía de profundización

* Costa Novella E. y cols.,:Ingeniería Química. Ed. Alhambra, Madrid, 1983- (7 vols.):
1. Conceptos generales.
2. Fenómenos de transporte
3. Flujo de Fluidos
4. Transmisión de calor
5. Transferencia de materia 1a
6. Transferencia de materia 2a
7. Transferencia de materia 3a
* Perry R. Green D. y J. Maloney. Manual del ingeniero quimico, 7a. edición, McGraw Hill 2001 (4. vols.)