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Universidad Pública de Navarra
| Código: 720306 | Asignatura: Tecnología de los Procesos Químicos | ||||
| Créditos: 3 | Tipo: Obligatoria | Curso: 1 | Periodo: 1º S | ||
| Departamento: Ciencias | |||||
| Profesorado: | |||||
| ARZAMENDI MANTEROLA, MARIA CRUZ (Resp) [Tutorías ] | REYERO ZARAGOZA, INES [Tutorías ] | ||||
| NAVARRO PUYUELO, ANDREA [Tutorías ] | |||||
Descripción/Contenidos
Procesos Químicos Industriales y Desarrollo Sostenible.
Estructura de los Procesos Químicos Industriales. Concepto y principios de la química e ingeniería verdes.
Operaciones unitarias de separación.
Destilación: Destilación simple. Rectificación. Condiciones límite de operación.
Extracción líquido-líquido: Tipos de contacto entre fases y equipos. Extracción en condiciones supercríticas.
Absorción-Desorción: Dimensionado de columnas de relleno para contacto continuo.
Adsorción e Intercambio iónico: Dinámica de la adsorción en lecho fijo: curvas de ruptura. Intercambio iónico.
Procesos de separación con membranas.
Análisis y Diseño de reactores químicos.
Reactores ideales para reacciones en fase homogénea: Discontinuo de mezcla perfecta. Continuos de flujo pistón y mezcla perfecta. Desviación del régimen de flujo ideal.
Introducción a los reactores heterogéneos: Reactores catalíticos para procesos de interés industrial y medioambiental. Reactores heterogéneos no catalíticos.
Competencias genéricas
CB7: Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB9: Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10: Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
CG1: Tener conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de: métodos matemáticos, analíticos y numéricos en la ingeniería, ingeniería eléctrica, ingeniería energética, ingeniería química, ingeniería mecánica, mecánica de medios continuos, electrónica industrial, automática, fabricación, materiales, métodos cuantitativos de gestión, informática industrial, urbanismo, infraestructuras, etc.
CG4: Realizar investigación, desarrollo e innovación en productos, procesos y métodos.
CG8: Aplicar los conocimientos adquiridos y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares.
Resultados aprendizaje
R1: Comprender la estructura de los procesos químicos.
R2: Capacidad para el análisis y diseño de operaciones involucradas en procesos químicos.
R3: Capacidad para el análisis y diseño de reactores químicos.
R4: Capacidad para el análisis y diseño de procesos químicos.
Metodología
| Actividad Formativa | Horas | Presencialidad | Horas presenciales | Horas no presenciales |
| A1 Clases expositivas y participativas | 20 | 100 | 20 | 0 |
| A2 Prácticas | 5 | 100 | 5 | 0 |
| A3 Realización de proyectos en grupo | 4 | 50 | 2 | 2 |
| A4 Estudio y trabajo autónomo del estudiante | 38 | 0 | 0 | 38 |
| A5 Tutorías | 5 | 0 | 0 | 5 |
| A6 Pruebas de evaluación | 3 | 100 | 3 | 0 |
Evaluación
| Resultado de aprendizaje | Sistema de evaluación | Peso (%) | Recuperable |
| R1 | Examen | 12.5 | Sí |
| R2 | Examen | 25 | Sí |
| R2 | Realización de prácticas y proyecto | 12.5 | No |
| R3 | Examen | 25 | Sí |
| R3 | Realización de prácticas y proyecto | 12.5 | No |
| R4 | Examen | 12.5 | Sí |
Temario
Tema 1. Introducción a los Procesos Químicos Industriales
La Industria Química. Estructura de los procesos químicos industriales. Introducción a la ingeniería química verde/sostenible.
Tema 2.- Termodinámica y Cinética de los Procesos Químicos
Fundamentos de termodinámica química. Fundamentos de cinética química.
Tema 3.- Balances de Materia y Energía en los Procesos Químicos
Balances de propiedad extensiva. Balances de materia. Balances de entalpía.
Tema 4.- Clasificación de los reactores químicos. Reactor Discontinuo de Mezcla Perfecta (RDMP)
Ecuación de diseño. Determinación de la ecuación cinética (Métodos diferencial e integral). Balances de entalpía: RDMP isotermo y adiabático.
Tema 5.- Reactores Ideales Continuos para reacciones en fase homogénea
Reactor continuo de flujo pistón. Reactor continuo de mezcla perfecta. Comparación de los reactores continuos ideales. Desviación del régimen de flujo ideal.
Tema 6.- Reactores heterogéneos
Reactores catalíticos para procesos de interés industrial. Reactores heterogéneos no catalíticos.
Tema 7.- Operaciones Unitarias basadas en la transferencia de materia
Clasificación de las operaciones unitarias basadas en la transferencia de materia. Extracción sólido-líquido y líquido-líquido. Adsorción. Intercambio iónico. Separación con membranas.
Tema 8.- Destilación
Equilibrio líquido-vapor. Destilación simple continua. Rectificación: modos de contacto y equipos. Rectificación en columnas de contacto por etapas. Condiciones límite de operación. Cálculo del número de etapas ideales.
Tema 9.- Absorción
Relación de equilibrio en procesos de absorción y desorción. Balances de materia y cálculo del caudal mínimo de disolvente. Modos de contacto y equipos. Cálculo de la altura de torres de relleno.
Programa de prácticas experimentales
Práctica 1: Determinación de cinética en un Reactor Discontinuo Mezcla Perfecta Isotermo: Hidrólisis de Acetato de etilo.
Práctica 2: Extracción de Acetona con Tolueno. Determinación de coeficiente de reparto y análisis de variables de operación.
Práctica 3: Destilación Discontinua de una mezcla binaria miscible: Acetona/Tolueno. Determinación del diagrama de equilibrio líquido-vapor.
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
1. Introducción a la Ingeniería Química. G. Calleja, F. García, A. de Lucas, D. Prats, J.M. Rodríguez. Síntesis, 1999.
2. Curso de Ingeniería Química. J. Costa López, S. Cervera, F. Cunill, S. Esplugas, C. Mans, J. Mata. Reverté, 1994.
3. Principios Básicos y Cálculos en Ingeniería Química. D.M. Himmelblau. Prentice-Hall, 1997.
4. Elementary Principles of Chemical Processes. R.M. Felder, R.W. Rousseau. John Wiley & Sons, 2000.
5. Ingeniería de los Reactores Químicos, O. Levenspiel. Reverté, 1978.
6. Chemical Reaction Engineering. O. Levenspiel. Wiley, 1999.
7. Operaciones Básicas de Ingeniería Química. W.L. McCabe, J.C. Smith, P. Harriott. McGraw-Hill, 1991.
8. Elements of Chemical Reaction Engineering. H.S. Fogler. Prentice-Hall, 1999.
9. Introducción a la Química Industrial. A. Vian. Reverté, 1994.
10. Chemical Process and Design Handbook, J. G. Speight, McGraw-Hill, 2002.
11. Introducción a la Ingeniería Química: Problemas resueltos de balances de materia y energía. J. F. Izquierdo, J. Costa, E. Martinez de la Ossa, J. Rodriguez. Reverté, 2010.