Conceptos generales. Bases matemáticas y sistemas de unidades. Balances de materia y energía. Bases de las operaciones unitarias. Fundamentos de las operaciones de separación. Reactores. Bioquímica y metabolismo celular. Conceptos básicos de microbiología.



Competencias que se trabajan en la asignatura y relación con las competencias de módulo.

1. Aplicar balances de materia y energía a operaciones y procesos industriales y bioindustriales para interpretar y relacionar variables de proceso, concentraciones, flujos y estequiometría [Grado de Biotecnología: MO6CM6.2; Grado de Ingeniería Química: M03CM01]

2. Integrar los fundamentos básicos de las ciencias, de las ciencias de la vida y de la Ingeniería Química y Bioquímica en el desarrollo de productos y aplicaciones. [Grado de Biotecnología: MO6CM6.1; Grado de Ingeniería Química: M03CM02]

3. Desarrollar la capacidad de aprendizaje autónomo y colaborativo, fomentando la iniciativa y la adaptación a nuevas situaciones. [Grado de Biotecnología: T2; Grado de Ingeniería Química: M03CM11]

4. Comunicar y transmitir, principalmente por escrito, los conocimientos, resultados e ideas, en un entorno profesional y multidisciplinar.[Grado de Biotecnología: T3; Grado de Ingeniería Química: M03CM12]

5. Resolver problemas sencillos de materias relacionadas con la Ingeniería Química y Biotecnológica, planteados con criterios de calidad, sensibilidad por el medio ambiente, sostenibilidad, criterio ético y fomento de la paz. [Grado de Biotecnología: MO6CM6.1; Grado de Ingeniería Química: M03CM15]



Resultados de aprendizaje:



-Conocer y entender los conceptos fundamentales correspondientes a las Ingenierías Química y Biotecnológica.

-Analizar y entender procesos químicos y bioquímicos.

-Resolver problemas correspondientes a la Ingeniería Química como balances de materia y energía, operaciones de separación (destilación y extracción) y de diseño de reactores.

-Comunicar y transmitir, principalmente por escrito, los conocimientos adquiridos y los resultados obtenidos en la resolución de problemas.

1.- Conceptos generales de la Ingeniería Química. Diagrama de bloques y de flujo. Clasificación de las operaciones. Estado estacionario y transitorio. Procesos y operaciones discontinuas, continuas y semicontinuas.

2.- Bases matemáticas y sistemas de unidades. Introducción al cálculo en ingeniería. Unidades y dimensiones. Homogeneidad dimensional. Propiedades fisicoquímicas habituales en Ingeniería Química. Presentación y análisis de datos: tipos de gráficas, errores.

3.- Balances de materia. Ley de conservación de la materia. Estado estacionario y transitorio. Estrategias de resolución: base de cálculo y volumen de control. Balances de materia globales y parciales. Procesos con recirculación, by-pass y purga.

4.- 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.

5.- Bases de las operaciones unitarias en Ingeniería Química. Fenómenos de transporte en Ingeniería Química: cantidad de movimiento, calor y materia. Mecanismos de transporte. Fundamentos de las operaciones básicas en la Ingeniería Química.

6.- Fundamentos de las operaciones de separación. Equilibrios L-V: Destilación diferencial y súbita. Equilibrio L-L.

7.- Introducción al diseño de reactores químicos. El reactor discontinuo homogéneo. Reactores continuos de mezcla perfecta y tubulares. Reactores de mezcla perfecta en serie.

8.- Bioquímica y metabolismo celular. Procesos metabólicos. Principales rutas metabólicas. Regulación de las vías metabólicas. Metabolitos primarios y secundarios.

9.- Conceptos básicos de microbiología. Microorganismos de interés industrial. Factores del crecimiento celular. Mejora de microorganismos. Práctica de la esterilización.

10.- Cinética y estequiometría del crecimiento microbiano. Estequiometría y energética celular. Fases del crecimiento microbiano discontinuo. Modelos de crecimiento no estructurados. Inhibición por el sustrato. Inhibición por el producto. Competición por dos sustratos limitantes.

ACTIVIDADES NO PRESENCIALES:

Se distribuirán homogéneamente durante el cuatrimestre. La carga de actividades no presenciales será inferior durante las semanas donde se concentren actividades especiales de otras materias de primero. Se facilitará información específica a este respecto.

PRACTICAS DE AULA (GA):

Fundamentalmente orientadas a resolución de problemas guiados.

SEMINARIOS (S):

Los estudiantes formarán un equipo de trabajo que desarrollará un pequeño proyecto sobre el que se aplicarán los distintos conocimiento que se van adquiriendo: diagrama de flujo, balances de materia y energía, operaciones de separación y reactores...



La impartición de las clases de seminario estará condicionada por el número de alumnos.



ACTIVIDADES Y TAREAS EVALUABLES

Las actividades están diseñadas para desarrollar las competencias transversales asociadas a primer curso: Capacidad de análisis y síntesis/Comunicación/Trabajo en equipo/Aprendizaje autónomo.

La evaluación de la asignatura se llevará a cabo mediante el sistema de evaluación continua.





EVALUACIÓN CONTINUA:



-3 pruebas escritas (resolución de ejercicio en clase de manera individual) 60% de la nota (desarrollo de las competencias 1,2 y 5)

-seguimiento de trabajo en equipo 40% de la nota (desarrollo de las competencias 3 y 4)



En las pruebas escritas se requiere una nota mínima de 5 y en el trabajo en equipo de 4. Cumpliendo estos criterios, si la media de estas dos tareas es mayor o igual a 5 el alumno o la alumna aprobará la asignatura.



El alumnado podrá renunciar al sistema de evaluación continua independientemente de que haya participado o no en la misma, y optar por la evaluación final (examen final de Mayo). Para ello, el alumnado deberá presentar por escrito su renuncia al sistema de evaluación continua dentro de un plazo de 9 semanas desde el comienzo de la asignatura (semana 25).



El alumnado que no haya aprobado la asignatura mediante la evaluación continua también podrá presentarse a la prueba de evaluación final.





Prueba de evaluación final (Examen final):

-parte escrita que consta de una parte de teoría y otra parte de resolución de ejercicios (60% nota)

-trabajo específico en equipo (40% de la nota)



La prueba de trabajo en equipo en el examen final sólo es necesaria para quienes no la hayan superado ya en evaluación continua.



Como la evaluación de la asignatura se realiza por medio de evaluación continua y el peso de la prueba final es superior al 40%, bastará con no presentarse a dicha prueba para que la calificación final de la asignatura sea de no presentado/a.



En el examen quedan prohibidos los dispositivos electrónicos y cualquier otro material no autorizado por el profesorado.



En los casos donde no se pueda aplicar la evaluación continua (compatibilidad estudios y trabajo; ausencias prolongadas,...), el examen final supondrá el 100% de la nota final.

Bibliografía básica

Calleja F y otros; Introducción a la Ingeniería Química. Ed. Síntesis, 1999.

Costa, L.J.; Cervera, M.S.; Cunill, G.F.; Espulgas, V.S.; Mans, T.C. y Mata, A.J.; Curso de Química Técnica, Ed. Reverté, Barcelona, 1984.

Felder, R.M. y Rousseau, R.W.; Elementary Principles of Chemical Processes, Ed. Wiley, Nueva York, 1986. Traducción al castellano: Addison-Wesley, 1991.

Himmelblau, D.M.; Principios Básicos y Cálculos en Ingeniería Química, Ed. Prentice-Hall (6ª Edición en Español), México, 1997.

Bullock, J. D.; Kristiansen, B.; Biotecnología basica; Acribia, Zaragoza, 1991.

Gódia, F.; López, J.; Ingeniería Bioquímica, Ed. Síntesis, Madrid, 1998.

Bibliografía de profundización

Reklaitis, G.V.; Introduction to Material and Energy Balances, Wiley, Nueva York, 1983. Traducción al castellano Interamericana, México, 1986.
Peiró Pérez, J.J.; Balances de Materia. Problemas Resueltos y Comentados, Ed. Univ. Politécnica de Valencia, Valencia, 1997.
Wiseman, A.; Principios de biotecnología; Acribia, Zaragoza, 1985.
Izquierdo, J.F. et al.; "Introducción a la Ingeniería Química", Reverté, Barcelona 2011