Experimentació Avançada en Enginyeria Química
Codi: 102399 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500897 Enginyeria Química | OT | 4 | 0 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Montserrat Sarra Adroguer
- Correu electrònic:
- Montserrat.Sarra@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- català (cat)
- Grup íntegre en anglès:
- No
- Grup íntegre en català:
- Sí
- Grup íntegre en espanyol:
- No
Prerequisits
Haver cursat o estar cursant Operacions de Separació, Enginyeria del Medi Ambient, Resistència de Materials i Experimentació en Enginyeria Química III.
Objectius
- Posar en pràctica conceptes adquirits en assignatures del grau en enginyeria química, principalment en operacions bàsiques basades amb la tranaferència de matèria.
- Familiaritzar-se amb les tècniques i muntatges experimentals, en particular amb les operacions en columna.
- Analitzar el comportament d'algunes operacions de separació en funció de les variables operacionals.
- Consolidar els fonaments teòrics adquirits sobre la corrossió dels metalls.
Competències
- Analitzar, avaluar, dissenyar i operar sistemes o processos, equips i instal·lacions propis de l'enginyeria química d'acord amb determinats requeriments, normes i especificacions sota els principis del desenvolupament sostenible.
- Aplicar el mètode científic a sistemes en què es produeixin transformacions químiques, físiques o biològiques tant a escala microscòpica com macroscòpica.
- Assumir els valors de responsabilitat i ètica professional propis de l'enginyeria química.
- Comparar i seleccionar amb objectivitat les diferents alternatives tècniques d'un procés químic.
- Demostrar que es comprenen els principals conceptes del control de processos d'enginyeria química.
- Demostrar que es comprèn el paper de l'enginyeria química en la prevenció i la resolució de problemes mediambientals i energètics, d'acord amb els principis del desenvolupament sostenible.
- Demostrar que es coneix, a nivell bàsic, l'ús i la programació dels ordinadors, i saber aplicar els recursos informàtics aplicables en enginyeria química.
- Demostrar que es coneixen les diferents operacions de reacció, separació, processament de materials i transport i circulació de fluids involucrades en els processos industrials de l'enginyeria química.
- Hàbits de pensament
- Hàbits de treball personal
- Treball en equip
- Ètica i professionalitat.
Resultats d'aprenentatge
- Adaptar-se a entorns multidisciplinaris i internacionals.
- Analitzar críticament els resultats dels experiments i de la feina global feta en activitats característiques de l'enginyeria de processos químics.
- Aplicar el control PID de temperatura i nivell a processos químics.
- Aplicar els fonaments de l'enginyeria química en el tractament de residus sòlids urbans i industrials i en l'obtenció de fonts d'energia renovables
- Aplicar els programes informàtics de simulació d'operacions i plantes químiques.
- Aplicar mètodes numèrics per a resoldre casos empírics en enginyeria de processos químics.
- Assumir i respectar el rol dels diversos membres de l'equip, així com els diferents nivells de dependència de l'equip.
- Assumir la responsabilitat social, ètica, professional i legal, si escau, que es derivi de la pràctica de l'exercici professional.
- Calcular pèrdues per fricció en conduccions característiques dels processos industrials.
- Desenvolupar estratègies d'aprenentatge autònom.
- Desenvolupar la capacitat d'anàlisi, síntesi i prospectiva.
- Dissenyar experiments d'aplicació en enginyeria de processos químics.
- Distingir objectivament diferents alternatives en les instal·lacions de tractaments de residus sòlids i industrials i en els processos d'obtenció d'energies renovables
- Dur a terme experiments correctament en enginyeria de processos químics.
- Dur a terme operacions avançades de separació en la indústria de processos químics.
- Fer la selecció objectiva d'alternatives tenint en compte paràmetres de rendiment, selectivitat i criteris econòmics.
- Identificar, gestionar i resoldre conflictes.
- Monitorar l'avenç d'una reacció química utilitzant la metodologia més adequada.
- Operar amb equipaments comuns i específics en la indústria química.
- Prendre decisions pròpies.
- Treballar cooperativament.
- Utilitzar elements de mesures per a determinar propietats de sòlids i fluids en enginyeria de processos químics.
Continguts
Bloc 1: Pràctiques específiques d'Enginyeria de Processos Químics
- Absorció en continu amb i sense reacció: pèrdues de càrrega a través del rebliment, estimació de coeficients de transferència de matèria.
- Torre de refrigeració: estudi a l'estat estacionari, aproximació a la temperatura humida en funció de les variables d'operació.
- Adsorció d'un colorant en carbó actiu: determinació de l'isoterma d'equilibri i ajust del model cinètic, efecte del pH.
- Estudi del fenòmen coagulació-floculació: determinació de la dosis òptima.
- Corrosió de metalls, efecte del pH, diferents alternatives de protecció.
Bloc 2:
Opció A) Pràctiques en planta pilot a l'AIGEP (Toulouse)
- Pràctiques a nivell planta pilot: operacions unitàries de transferència de matèria i transmissió de calor, reactors.
Opció B) Pràctiques d'Enginyeria Bioquímica (UAB)
- Pràctiques de diferents processos característics d'enginyeria bioquímica.
Metodologia
Activitats dirigides:
- Planificació experimental de les pràctiques i coneixement de les normes de seguretat.
- Realització de les pràctiques de laboratori en grups de treball:
- Part A (3 ECTS) pràctiques específiques de l'Enginyeria de processos químics a realitzar en els laboratoris de l'Escola d'Enginyeria (UAB)
- Part B (3 ECTS) pràctiques de laboratori i planta pilot d'operacions de separació característiques tant de Processos Químics com de l'Eng Bioquímica.
La part B es podrà dur a terme tant a l'Atélier Interuniversitaire de Génie des Procedés de la Universitat Paul Sabatier de Toulouse com a l'Escola d'Enginyeria de la UAB.
Activitats autònomes:
- Planificar les experimentals de cada pràctica que cal dur a terme en el laboratori.
- Analitzar críticament els resultats, extreure conclusions i proposar millores.
Cada grup de treball haurà d'elaborar i presentar per escrit un informe de cada pràctica realitzada.
S'avaluarà l'actitud al laboratori i la llibreta de laboratori.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Presentació, coneixement de les instal·lacions i normes de seguretat | 2 | 0,08 | 1, 4, 7, 13, 17, 18, 19, 21, 22 |
| Realització de pràctiques de laboratori i pilot | 88 | 3,52 | 3, 8, 9, 12, 14, 15, 18, 19, 22 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Planificació, anàlisi de resultats i redacció d'informes | 56 | 2,24 | 2, 5, 6, 9, 10, 11, 16, 18, 20 |
Avaluació
a) Procés i activitats d’avaluació programades
L'avaluació constarà de 3 apartats:
- Informes de pràctiques: elaboració i presentació d'informes que incloguin la planificació experimental, els resultats obtinguts i la seva anàlisi crítica. Els informes es poden fer per grup de treabll al laboratori (40% nota).
- Prova final: examen escrit individual sobre els continguts teòrics i experimentals de les pràctiques dutes a terme (45% nota). Cal obtenir una nota mínima de 4/10 per poder superar l'assignatura.
- Habilitats en el laboratori: Avaluació de l'actitud, compliment de normes de treball al laboratori, llibreta de laboratori (15% nota).
L'assistència a les sessions programades de pràctica i la presentació dels informes són requisits per a suparar l'assignatura.
b) Programació d’activitats d’avaluació
Les seesions de pràctiques es programaran entre les setmanes 4 i 14. No hi hauran torns de pràctiques. Cada grup farà 4 pràctiques de 2-3 sessions. Les pràctiques poden no realitzar-se de forma consequtiva.
La primera entrega dels informes serà 2 setmanes posterior a la realització de la 2a pràctica.
La segona entrega dels informes serà 2 semanes posterior a la finalització de les pràctiques.
La prova final serà durant la setmana 17 i la seva recuparació durant la setmana 20.
c) Procés de recuperació
Cal tenir una nota mínima de 40% dels informes de les pràctiques per presentar-se a l'examen final.
L'estudiant es podrà presentar a la prova de recuperació si s'ha presentar a la prova final.
d) Procediment de revisió de les qualificacions
Quan es publiquin les notes, s'indicarà dia, hora i lloc de revisió en la que l'estudiant podrà revisar l'activitat amb el professor.
e) Qualificacions
Un estudiant es considerarà no avaluable si no ha fet totes les pràctiques i/o no ha entregat tots els informes.
La normativa de la UAB indica que les MH només es podran concedir a estudiants que hagin obtingut una qualificació final igual o superior a 9.00. Es pot atorgar fins a un 5% de MH del total d'estudiants matriculats.
f) Irregularitats per part de l’estudiant, còpia i plagi
Sense perjudici d'altres mesures disciplinàries que s'estimin oportunes, es qualificaran amb un zero les irregularitats comeses per l'estudiant que puguin conduir a una variació de la qualificació d'un acte d’avaluació. Per tant, la còpia, el plagi, l’engany, deixar copiar, etc. en qualsevol de les activitats d’avaluació implicarà suspendre-la amb un zero. Les activitats d’avaluació qualificades d'aquesta forma i per aquest procediment no seran recuperables. Si és necessari superar qualsevol d'aquestes activitats d'avaluació per aprovar l'assignatura, aquesta assignatura quedarà suspesa directament, sense oportunitat de recuperarla en el mateix curs.
h) Avaluació dels estudiants repetidors
Els alumnes que es matriculin per 2a vegada, si tenen els informes amb una nota superior al 55%, se'ls guardarà la nota.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Habilitats al laboratori | 15 % | 0 | 0 | 1, 2, 3, 7, 8, 10, 11, 12, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |
| Informes de pràctiques | 40 % | 0 | 0 | 4, 5, 6, 9, 10, 11, 13, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |
| Prova final | 45 % | 2 | 0,08 | 2, 11, 16, 20 |
| Recuperació prova final | 45% | 2 | 0,08 | 2, 11, 16, 20 |
Bibliografia
Geankoplis, C.J; Transport Processes and Unit Operations. Prentice Hall International, Inc. New Jersey (1993)
McCabe, W. L.; Smith, J. C.; Harriott, P.; Operaciones básicas de Ingeniería Química, McGraw Hill, Madrid (1991)
Marcel Pourbaix. Lectures on Electrochemical Corrosion, Ed. Plenum Press. (1973.)
William D. Callister. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales vol II, cap 18, Editorial Reverté. (1996)
Bansal, R.C.; Donet, J-P.; Stoeckli, F. Active Carbon. Marcel Dekker, Inc. New York. (1988)
Wankat, P. C. Ingeniería de procesos de separación. México. Pearson Educación. (2008)
Peavy H.S. Environmental Engineering. McGraw-Hill, cop. New York. (1985)
Davis M.L. Introduction to Environmental Engineering. McGraw-Hill cop. Dubuque. (2008)
Metcalf & Eddy Inc. Wastewater engineering: treatment and reuse. McGraw-Hill. Boston (2003)