Reactors
Codi: 102402 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500897 Enginyeria Química | OB | 3 | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Julián Carrera Muyo
- Correu electrònic:
- Julian.Carrera@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- espanyol (spa)
- Grup íntegre en anglès:
- No
- Grup íntegre en català:
- No
- Grup íntegre en espanyol:
- Sí
Prerequisits
És absolutament recomanable haver cursat i superat les assignatures de Balanços en enginyeria química i Cinètica química per matricular-se d'aquesta assignatura.
Objectius
L'objectiu de l'assignatura de Reactors és que l'alumne sigui capaç d'analitzar, avaluar, dissenyar i operar reactors químics ideals i homogenis d'acord a determinats requeriments, normes o especificacions.
Competències
- "Comprendre i aplicar els principis bàsics en què es fonamenta l'enginyeria química, i més concretament: balanços de matèria, energia i quantitat de moviment; termodinàmica, equilibri entre fases i equilibri químic; cinètica dels processos físics de transferència de matèria, d'energia i de quantitat de moviment, i cinètica de la reacció química"
- 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.
- Comparar i seleccionar amb objectivitat les diferents alternatives tècniques d'un procés químic.
- Comunicació
- 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
Resultats d'aprenentatge
- Adaptar-se a entorns multidisciplinaris i internacionals.
- Adaptar-se a situacions imprevistes.
- Analitzar, avaluar, dissenyar i dur a terme reactors homogenis.
- Aplicar els coneixements de cinètica i termodinàmica als reactors químics.
- Aplicar els principis bàsics del flux en reactors químics.
- Aplicar els principis bàsics en què es fonamenten els reactors químics.
- Assumir i respectar el rol dels diversos membres de l'equip, així com els diferents nivells de dependència de l'equip.
- Avaluar de manera crítica el treball dut a terme.
- Comparar les alternatives de condicions d'operació de les reaccions químiques homogènies i heterogènies.
- Desenvolupar el pensament científic.
- Desenvolupar estratègies d'aprenentatge autònom.
- Desenvolupar la capacitat d'anàlisi, síntesi i prospectiva.
- Desenvolupar un pensament i un raonament crítics
- Identificar, gestionar i resoldre conflictes.
- Treballar en entorns complexos o incerts i amb recursos limitats.
- Utilitzar l'anglès com l'idioma de comunicació i de relació professional de referència.
Continguts
1. BALANÇOS MOLARS
1.1 La velocitat de reacció
1.2 L'equació general del balanç molar
1.3 Reactors discontinus
1.4 Reactors de flux continu
2. DISSENY DE REACTORS ISOTERMS
2.1 Definició de conversió
2.2 Equacions de disseny per a reactors discontinus
2.3 Equacions de disseny per a reactors continus
2.4 Aplicació de les equacions de disseny a reactors de flux continu
2.5 Reactors en sèrie
2.6 Reaccions en fase gas
3. DISSENY DE REACTORS NO ISOTERMS EN ESTAT ESTACIONARI
3.1 El balanç d'energia
3.2 Operació adiabàtica
3.3 RCFP en estat estacionari amb bescanviador de calor
3.4 Conversió a l'equilibri en una operació adiabàtica
3.5 RCTA amb efectes de calor
4. DISSENY DE REACTORS NO ISOTERMS EN ESTAT NO ESTACIONARI
4.1 Balanç d'energia en estat no estacionari
4.2 Balanç d'energia en un RDTA
5. DISTRIBUCIONS DE TEMPS DE RESIDÈNCIA EN REACTORS QUÍMICS
5.1 Característiques generals
5.2 Mesura de la DTR
5.3 Característiques de la DTR
5.4 DTR en reactors ideals
5.5. Diagnòstic i resolució de problemes
6. REACTORS CATALÍTICS
6.1 Equació de disseny d'un reactor catalític de llit empacat
6.2 Caiguda de pressió en reactors catalítics
6.3 Desactivació del catalitzador
Metodologia
Aprenentatge autònom de l'alumne: Consisteix en el treball individual de cada alumne i engloba: la resolució de problemes, la recerca d'informació, la lectura de llibres, articles i casos i l'estudi individual.
Aprenentatge col·laboratiu: Consisteix en la realització de treballs en grup sobre una part de l'assignatura, a indicació del professor.
Classes magistrals virtuals: Consisteix en l'exposició per part del professor mitjançant material virtual que es podrà trobar al Campus Virtual. Es mostraran al alumnes els conceptes i tècniques bàsiques amb indicacions de com complementar i aprofundir l'aprenentatge de la matèria.
Seminaris de problemes virtuals: Els alumnes resoldran problemes relacionats amb els continguts exposats a les classes magistrals virtuals. Es preten fomentar la participació activa dels alumnes en aquestes activitats. Preferentment aquests seminaris es realitzaran utilitzan el software Teams.
Tutories virtuals: Trobades virtuals de grups reduits d'alumnes amb el professor per aclarir dubtes, asesorar en la redacció d'informes, fer un seguiment dels treballs en grup o atendre a qualsevol qüestió específica. Preferentment s'utilitzarà el software Teams per a fer aquestes tutories.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes magistrals virtuals | 15 | 0,6 | |
| Seminaris de problemes virtuals | 15 | 0,6 | |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories virtuals | 24 | 0,96 | |
| Tipus: Autònomes | |||
| Aprenentatge autònom de l'alumne | 70 | 2,8 | |
| Aprenentatge col·laboratiu | 20 | 0,8 |
Avaluació
Avaluació
- Procés i activitats d'avaluació programades
L'assignatura consta de les següents activitats d'avaluació:
Activitat A, diverses proves curtes (de 2 a 4) que es realitzaran i s'entregaran de forma virtual.
Activitat B, treball sobre casos reals de reactors industrials, 15% sobre la qualificació final. Aquest treball es realitzarà en grup i s'haurà de presentar de forma escrita i en idioma anglès.
Activitat C, examen de síntesi, 75% sobre la qualificació final. Aquest examen es realitzarà de forma presencial.
Cal tenir en compte que les activitats A i B no són recuparables.
- Programació d'activitats d'avaluació
El calendari de les activitats d'avaluació es donarà durant la primera setmana de classes i es farà públic a través del Campus Vitual i la web de l'Escola d'Enginyeria
- Procés de recuperació
El 75% de la qualificació final es podrà recuperar en un examen presencial amb teoria i problemes. En aquesta prova de recuperació, l'alumne s'examinarà de tota la matèria de l'assignatura.
- Procediment de revisió de les qualificacions
Per a cada activitat d'avaluació, s'indicarà una data i hora de revisió en la que l'estudiant podrà revisar l'activitat amb el professor de forma virtual. Si l'estudiant no es presenta a aquesta revisió, no es revisarà posteriorment aquesta activitat.
- Qualificacions especials
Matrícules d'honor. Atorgar una qualificació de matrícula d'honor és decisió del professorat responsable de l'assignatura. La normativa UAB indica que les MH només es podran concedir a estudiants que hagin obtingut una qualificació final igual o superior a 9.0. Es pot atorgar fins a un 5% de MH del total d'estudiants matriculats.
- 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.
- Avaluació dels estudiants repetidors
L'estudiant repetidor serà avaluat amb el mateix procediment que qualsevol altre estudiant.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| EXAMEN DE SÍNTESI | 75% | 4 | 0,16 | 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15 |
| PROVES CURTES | 10% | 2 | 0,08 | 2, 3, 4, 5, 6, 11, 13, 15 |
| TREBALL SOBRE CASOS REALS DE REACTORS INDUSTRIALS | 15% | 0 | 0 | 1, 3, 6, 7, 10, 12, 14, 16 |
Bibliografia
1) H. Scott Fogler. Elementos de ingeniería de las reacciones químicas. Cuarta Edición, 2008. Pearson Educación.
2) O. Levenspiel. Ingeniería de las reacciones químicas. 1978. Editorial Reverté.