Reactors I
Codi: 106053 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500897 Enginyeria Química | OB | 3 | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Julian Carrera Muyo
- Correu electrònic:
- julian.carrera@uab.cat
Idiomes dels grups
Podeu accedir-hi des d'aquest enllaç. Per consultar l'idioma us caldrà introduir el CODI de l'assignatura. Tingueu en compte que la informació és provisional fins a 30 de novembre de 2023.
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"
- 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
Resultats d'aprenentatge
- Aplicar els conceptes de cinètica química homogènia.
- Aplicar els principis bàsics del flux en reactors químics.
- Aplicar els principis bàsics en què es fonamenten els reactors químics.
- Desenvolupar un pensament i un raonament crítics
- Identificar, analitzar i resoldre balanços de matèria en estat estacionari i no estacionari amb reacció química o sense, en processos químics simples.
- Monitorar l'avenç d'una reacció química utilitzant la metodologia més adequada.
- Obtenir i aplicar les equacions de disseny de reactors ideals isoterms.
- Posar en pràctica les lleis fonamentals de la termodinàmica en problemes d'enginyeria de processos químics.
- Treballar de manera autònoma.
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: Consisteix en l'exposició per part del professor. Es mostraran als alumnes els conceptes i tècniques bàsiques amb indicacions de com complementar i aprofundir l'aprenentatge de la matèria.
Seminaris de problemes: Els alumnes resoldran problemes relacionats amb els continguts exposats a les classes magistrals. Es preten fomentar la participació activa dels alumnes en aquestes activitats.
Tutories: Trobades 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. Podran ser presencials o virtuals.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes magistrals | 30 | 1,2 | 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8 |
| Seminaris de problemes | 15 | 0,6 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories | 9 | 0,36 | 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Aprenentatge autònom de l'alumne | 70 | 2,8 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| Aprenentatge col·laboratiu | 20 | 0,8 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
Avaluació
Avaluació
- Procés i activitats d'avaluació programades
L'assignatura consta de les següents activitats d'avaluació:
Activitat A, prova de disseny de reactors, 25% sobre la qualificació final. Es realitzarà de forma presencial al mes de novembre.
Activitat B, treball sobre disseny de reactors, 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, 60% sobre la qualificació final. Aquest examen es realitzarà de forma presencial al mes de gener.
Cal tenir en compte que l'activitat B no és recuparable.
- 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 85% 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 continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Examen de síntesi | 60% | 4 | 0,16 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| Prova de disseny de reactors | 25% | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| Treball de disseny de reactors | 15% | 0 | 0 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
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.
Programari
MS Office
Polymath 6.0