Bases de la Ingeniería Química
Código: 106050 Créditos ECTS: 9| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500897 Ingeniería Química | OB | 1 | A |
Contacto
- Nombre:
- Francisca Blánquez Cano
- Correo electrónico:
- paqui.blanquez@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- catalán (cat)
- Algún grupo íntegramente en inglés:
- No
- Algún grupo íntegramente en catalán:
- Sí
- Algún grupo íntegramente en español:
- No
Equipo docente
- Gloria González Anadón
- Francisca Blánquez Cano
Prerequisitos
Conocimientos mínimos necesarios para cursar la assignatura:
Cálculo diferencial e integral (nivel bachillerato)
Algebra lineal (nivel bachillerato)
Se recomienda cursar los cursos propedeuticos si no se tiene el nivel requerido
Objetivos y contextualización
Los objetivos de la asignatura son en primer lugar que el alumno/la alumna adquiera los conceptos básicos
que estan relacionados con llevar a cabo un proceso industrial, y a continuación, familiarizarse con las
herramientas matemáticas que seran el punto de partida para el análisis de procesos
Durante el primer semestre se estudian los balances de materia y energia que son los que mas
frecuentemente realitzará un ingeniero químico a lo largo de su vida profesional.
En el segundo semestre se hace una introducción a los fenómenos de transporte que rigen las operaciones unitarias de los procesos.
Competencias
- Comprender y aplicar los principios básicos en que se fundamenta la Ingeniería Química, y más concretamente: Balances de materia, energía y cantidad de movimiento. Termodinámica, equilibrio entre fases y equilibrio químico. Cinética de los procesos físicos de transferencia de materia, de energía y de cantidad de movimiento, y cinética de la reacción química.
- Hábitos de trabajo personal
- Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
- Trabajo en equipo
Resultados de aprendizaje
- Aplicar e identificar las ecuaciones de velocidad en transporte molecular.
- Aplicar e identificar conceptos básicos relacionados con la ingeniería química.
- Aplicar e identificar el balance macroscópico de cantidad de movimiento.
- Desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.
- Identificar, analizar, y resolver balances de energía en procesos químicos simples.
- Identificar, analizar, y resolver balances de materia en estado estacionario y no estacionario con y sin reacción química en procesos químicos simples.
- Obtener y aplicar las ecuaciones de diseño de reactores ideales isotermos.
- Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
- Trabajar cooperativamente.
Contenido
Tema 1.-Introducción
La industria de proceso químico. Definiciones: proceso, unidad y sistema. Operación en discontinuo y en
continuo. Estado estacionario y no estacionario
Tema 2.- Balance macroscopico de materia en sistemes sin reacción química
2.1 Concepto de balance. Balance de materia total
2.2 Balance de materia de un solo componente. Balances de materia en estado estacionario
2.3 Procesos con corrientes de recirculación, purga y bypass
2.4 Balances de materia en estado no estacionario
Tema 3.- Balance macroscopico de materia en sistemes con reacción química
3.1 Estequimetria. Grado de conversión. Otros parámetros: reactivo limitant, rendimiento y selectividad
3.2 Aplicación de los balances de materia a procesos con reacción química
Tema 4.- reactores ideales
4.3 Velocidad de reacción. Dependencia de la concentración y la temperatura
4.4 Reactores ideales: obtención de las ecuaciones de diseño para reactores ideales isotermos
Tema 5.- Balance macroscópico de energia
5.1 Balance de energia total. Energia associada a la masa y no associada
5.2 Balance de energia en estado estacionario
5.3 Balance de energia en estado no estacionario
5.4 Balance de energia calorífica
Tema 6.- Introducción a los fenómenos de transporte
6.1 Mecanismos de transporte de propiedad
6.2 Ecuacions de velocidad: Lleyes de Fourier, Fick y Newton
6.3 Reología
6.4 Determinación de propiedades de transporte
Tema 7.- Transporte Molecular
7.1 Transmisión de calor y transferencia de materia en estado estacionario. Sistemas sin y con generación interna.
7.2 Transporte en estado no estacionario: soluciones gráficas.
Tema 8.- Coeficientes individuales de transporte
8.1 Transporte a través de interfícies: factor de fricción y coeficientes individuales de transporte de calor y materia.
Metodología
Clases de teoría: Un único grupo. Confirmar en la web de la escuela días y aulas de cada grupo
Clases de problemas: Alumnos divididos en dos grupos. Confirmar en la web de la escuela días y aulas de cada grupo. Se publicará en el campus virtual un listado de enunciados de problemas y las soluciones para cada tema. Se hará resolución de problemas en clase y se propondrán problemas a resolver por parte de los estudiantes.
Seminarios: Alumnos divididos en dos grupos. Confirmar en la web de la escuela días y aulas de cada grupo. Refuerzo de teoría y problemas. Se podrán proponer problemas y cuestiones prácticas para resolver en clase, y se entregarán a la finalización de la clase. Se corregirán y se devolverán corregidos. La calificación formará parte de la nota de la asignatura. En ningún caso habrá la posibilidad de entregar el trabajo fuera de la hora de la clase en la que se realice la actividad. Fechas previstas de seminarios: Confirmar en el campus virtual días, horarios y aulas de cada grupo.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases de problemas | 23 | 0,92 | 2, 3, 1, 4, 5, 6, 7, 8 |
| Clases de teoría | 46 | 1,84 | 2, 3, 1, 5, 6, 7 |
| Seminarios | 7 | 0,28 | 2, 3, 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Resolución y corrección de problemas | 25 | 1 | 2, 3, 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio | 65 | 2,6 | 2, 3, 1, 4, 5, 6, 7, 9 |
| Resolución de problemas | 30 | 1,2 | 2, 3, 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| Tutoría | 6 | 0,24 | 4, 9 |
Evaluación
|
Evaluación continuada: - 3 pruebass parciales (90% de la nota de la asignatura a partes iguales): Parcial 1, temas 1,2 i 3 Parcial 2, temas 4 i 5 Parcial 3, temas 6, 7 i 8 Estas pruebas consistirán en preguntas de teoria y resolución de problemas. Para la parte de problemas se podrán consultar apuntes de clase y libros, pero no problemas resueltos ni de clase ni de libros de colecciones de problemas. Nota mínima en cada prueba para hacer media: 3 (sobre 10) - Entrega de Problemas resueltos en clases de Seminarios (10% de la nota de la asignatura). Es responsabilidad del alumno recoger los problemas corregidos que se retornarán, y custodiar los originales hasta la finalización del curso, para resolver posibles errores en la nota final. Prueba de recuperación: Los alumnos que no aprueben la asignatura (5 sobre 10) para evaluación continuada, se pueden presentar para recuperar sólo los parciales que han suspendido (nota <5 sobre 10). La prueba de recuperación de cada parcial contabilizará el mismo porcentaje que en la evaluación continua. Se mantienen las notas de las pruebas parciales aprobadas y el 10% de la nota de problemas corregidos en clases de Seminarios. Los alumnos aprobados por Evaluación continua no se pueden presentar a la prueba de recuperación a subir nota. Fechas previstas: confirmar en la web de la Escuela Para aprobar la asignatura es necesario una nota final mínima de 5 (sobre 10) En ningún caso se realizarán exámenes (pruebas evaluatorias) en días y horarios diferentes al publicados oficialmente en la web de la Escuela No es necesario realizar la evaluación continuada para presentarse al examen de recuperación. Observación importante: Sin perjuicio de otras medidas disciplinarias que se estimen oportunas, y de acuerdo con la normativa académica vigente, se calificarán con un cero las irregularidades cometidas por el estudiante que puedan conducir a una variación de la calificación de un acto de evaluación. Por lo tanto, plagiar, copiar o dejar copiar una actividad de evaluación, o falsear cualquier actividad de evaluación implicará suspender con un cero y no se podrá recuperar en el mismo curso académico. Si esta actividad tiene una nota mínima asociada, entonces la asignatura quedará suspendida. Procedimiento de revisión de las calificaciones Para cada actividad de evaluación, se indicará un lugar, fecha y hora de revisión en la que el estudiante podrá revisar la actividad con el profesor. En este contexto, se podrán hacer reclamaciones sobre la nota de la actividad, que serán evaluadas por el profesorado responsable de la asignatura. Si el estudiante no se presenta en esta revisión, no se revisará posteriormente esta actividad. Calificaciones Matrículas de honor. Otorgar una calificación de matrícula de honor es decisión del profesorado responsable de la asignatura. La normativa de la UAB indica que las MH sólo se podrán concederaestudiantes que hayan obtenido una calificación final igual o superior a 9.00. Se puede otorgar hasta un 5% de MH del total de estudiantes matriculados. Un estudiante se considerará no evaluable (NA) si no se ha presentado en un conjunto de actividades el peso de las que equivalga a un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura. |
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Parcial 1 | 30% | 4 | 0,16 | 2, 6, 8 |
| Parcial 2 | 30% | 4 | 0,16 | 2, 5, 6, 7, 8 |
| Parcial 3 | 30% | 4 | 0,16 | 2, 3, 1, 8 |
| Seminarios | 10% | 5 | 0,2 | 2, 3, 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| recuperación | 90% | 6 | 0,24 | 2, 3, 1, 5, 6, 7, 8 |
Bibliografía
- AUCEJO, A. i col. (2013)
"Introducció a l'Enginyeria Química" Ed. Universitat de València.
- HIMMELBLAU, D. M., (1997)
“Principios Básicos y Cálculos en Ingenieria Química” (2a ed.), Ed. Prentice Hall.
- FELDER R.M. I ROUSSEAU R.W., (1991)
“Principios Elementales de los Procesos Químicos”, (2a ed.) Ed. Addison-Wesley Iberoamericana.
- FOGLER, H.S., (1998)
“Elements of Chemical Reaction Engineering”, (3ª ed.) Ed. Prentice-Hall.
- IZQUIERDO J.F. i col (2011)
“Introducción a la Ingenieria Química: Problemas resueltos de Balances de Materia y Energia” Ed. Reverté
LIBROS electrónicos
-Concepts of chemical engineering for chemists / edited by Stefaan J.R. Simons
-Coulson & Richardson's chemical engineering. Vol. 1, Fluid flow, heat transfer and mass transfer / J.M. Coulson and J.F. Richardson with J.R. Backhurst and J.H. Harker
-Chemical engineering : solution to the problems in chemical engineering [Recurs electrònic] / by J. R. Backhurst and J. H. Harker ; with J. F. Richardson
-Basic principles and calculations in chemical engineering / David M. Himmelblau, James B.Riggs
Software
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