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Fichas de asignaturas 2014-15


SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS QUÍMICOS

Asignaturas
 

  Código Nombre    
Asignatura 40210027 SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS QUÍMICOS Créditos Teóricos 3.75
Título 40210 GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA Créditos Prácticos 3.75
Curso   4 Tipo Obligatoria
Créd. ECTS   6    
Departamento C151 INGENIERIA QUIMICA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS    

 

Recomendaciones

Se recomienda haber cursado las asignaturas de Balances de materia y
energía,Transmisión de calor, Flujo de fluidos, Termodinámica aplicada a la
ingeniería química, Operaciones básicas de Separación e Ingeniería de la Reacción
Química.

 

Profesorado

Nombre Apellido 1 Apellido 2 C.C.E. Coordinador  
LUIS ENRIQUE ROMERO ZUÑIGA Profesor Titular Universidad S

 

Competencias

Se relacionan aquí las competencias de la materia/módulo o título al que pertenece la asignatura, entre las que el profesorado podrá indicar las relacionadas con la asignatura.

Identificador Competencia Tipo
CB2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vacación 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 BÁSICA
CB3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética BÁSICA
CB4 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado BÁSICA
CE26 Seleccionar y gestionar sistemas para la valorización y transformación de materias primas y recursos energéticos. ESPECÍFICA
CE27 Analizar, diseñar, simular y optimizar procesos y productos. ESPECÍFICA
CE34 Diseñar, gestionar y operar procedimientos de simulación, control e instrumentación de procesos químicos ESPECÍFICA
CE36 Comparar y seleccionar alternativas técnicas. ESPECÍFICA
CE37 Establecer la viabilidad económica de un proyecto. ESPECÍFICA
CG1 Capacidad de análisis y síntesis. GENERAL
CG8 Capacidad de razonamiento crítico. GENERAL

 

Resultados Aprendizaje

Identificador Resultado
R133 Capacidad para diseñar, desarrollar y operar simuladores a partir de los modelos matemáticos, y su posterior aplicación para la optimización del proceso
R131 Conocer los conceptos básicos de economía industrial para el análisis, evaluación y optimización de procesos químicos.
R132 Definir e identificar la función objetivo, las variables de proceso y las restricciones de operación.

 

Actividades formativas

Actividad Detalle Horas Grupo Competencias a desarrollar
01. Teoría
Las clases de teoría versaran sobre los
contenidos propuestos en la materia recurriendo a
la explicación de casos prácticos utilizados como
ejemplos de los conceptos básicos a explicar. En
todo momento se fomentará la participación de los
Estudiantes. El alumno dispondrá previamente del
material elaborado en el campus virtual de la
UCA, incidiéndose en clase en aquellos aspectos
de difícil comprensión por los estudiantes.
Asimismo, se colgará en el campus virtual
material suplementario para aquellos alumnos que
deseen profundizar más en alguno de los temas.
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02. Prácticas, seminarios y problemas
Se realizarán seminarios prácticos sobre los
siguientes cuestiones:
- Construcción de diagramas de flujo de
información en los procesos.
- Cálculos de rentabilidad.
- Configuraciones en síntesis de procesos.
- Posibilidades de utilización de software.
- Optimización de procesos mediante estudio de
casos
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03. Prácticas de informática
Los alumnos realizarán prácticas en
aula de informática para la aplicación de
software general (MS Excel) y software específico
para simulación de procesos químicos (Aspen Plus,
Super Pro Designer,etc). Se trabajará de forma
individual pero los resultados de los ejercicios
de simulación se irán comentando para todos los
alumnos. Durante las prácticas se fomentará al
máximo nivel el uso de la terminología inglesa
relacionada con los simuladores de procesos.
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10. Actividades formativas no presenciales
A lo largo del curso se realizarán una serie de
actividades académicamente
dirigidas (AAD) de tipo no presencial.
Estas actividades consistirán, fundamentalmente,
en ejercicios de resolución de problemas que
serán encargadas bien como trabajo personal del
alumno o bien como trabajo en grupo y serán
recogidas y evaluadas posteriormente.
10
11. Actividades formativas de tutorías
Tutorías presenciales y tutorías virtuales
mediante el correo electrónico del profesorado.
4
12. Actividades de evaluación
Realización de examen final de la asignatura y
pruebas parciales.
10
13. Otras actividades
Documentación, información y estudio autónomo

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Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

La evaluación podrá considerar dos aspectos diferentes: las actividades
Actividades Académicamente Dirigidas (20% de la calificación final) y los
exámenes. Respecto de los ejercicios de examen, y dado que los contenidos de la
asignatura constituyen un cuerpo único, se ha previsto que, antes de la
realización del examen final los alumnos puedan realizar, una prueba parcial de
forma que puedan eliminar la materia superada para el ejercicio final. Examen
final (80% de la calificación final).

 

Procedimiento de Evaluación

Tarea/Actividades Medios, Técnicas e Instrumentos Evaluador/es Competencias a evaluar
Actividades Académicas Dirigidas Como actividades de formación continuada se consideran la entrega de problemas resueltos y actividades relacionadas con aspectos concretos de la asignatura por los alumnos. Ejercicios de aplicación del software de simulación utilizado.
  • Profesor/a
Examen final Examen final que recogerá aspectos correspondientes a los diferentes bloques temáticos que conforman el programa de la asignatura.
  • Profesor/a
Examen parcial Se realizará una prueba parcial correspondientes a los bloques temáticos que conforman el temario de la asignatura.
  • Profesor/a

 

Procedimiento de calificación

- La superación de la asignatura requerirá que se obtenga como mínimo una
puntuación media de 5 puntos y, al menos, 4,5 puntos sobre diez en la prueba
parcial de los bloques temáticos que forman la asignatura contemplando tanto la
calificación de los ejercicios de examen como de las AAD.

 

Descripcion de los Contenidos

Contenido Competencias relacionadas Resultados de aprendizaje relacionados
            Bloque 1. Creación y valoración de alternativas, modelos y diagramas de flujo de información
1.1.- Dificultades al trabajo del IQ.
1.2.- Problema primitivo.
1.3.- Creación y valoración de alternativas
1.4.- Modelos en la construcción de simuladores
1.5.- Diagramas de flujo de información


        
CB2 CB3 CB4 CE26 CE27 CE34 CE36 CE37 CG1 CG8 R133 R131 R132
            Bloque 2. Economía de los procesos químicos
2.1.-Capítulos económicos en plantas de proceso.
2.2.-Rentabilidad
2.3.-Criterios económicos de diseño. Grados económicos de libertad
2.4- Ecuaciones de coste. Métodos de estimaciones de coste.

        
CB2 CB3 CB4 CE26 CE27 CE34 CE36 CE37 CG1 CG8 R133 R131 R132
            Bloque 3. Análisis y síntesis de procesos químicos. Desarrollo de simuladores
3.1.-Análisis de procesos
3.2.-Síntesis de procesos: materia prima, ruta química, sistemas de reacción, sistemas de separación, sistemas de
integración energética.
3.3.- Aspectos fundamentales de la simulación de procesos.
3.4.-Construcción de simuladores de proceso.
3.5.-Desarrollo de simulaciones con Aspen Plus y/o Super Pro Designer.
        
CB2 CB3 CB4 CE26 CE27 CE34 CE36 CE37 CG1 CG8 R133 R131 R132
            Bloque 4. Optimización de procesos químicos
4.1.- Clasificación de los problemas de optimización de procesos químicos
4.2.- Optimo verdadero y óptimo falso.
4.3.- Resolución de problemas de investigación directa, programación dinámica, programación lineal.
4.4.- Optimización de macrosistemas. Estudio de casos.
        
CB2 CB3 CB4 CE26 CE27 CE34 CE36 CE37 CG1 CG8 R133 R131 R132

 

Bibliografía

Bibliografía Básica

RUDD, D.F. & WATSON, C.C. (1986) Estrategia en Ingeniería de Procesos. 
Alhambra. Madrid.
JIMÉNEZ, A. (2003) Diseño de Procesos en Ingeniería Química. Ed. Reverté. 
México.
McGraw-Hill. Tokyo.
POOCH, U.W. & WALL, J.A. (1993) Discrete Event Simulation: A Practical 
Approach. CRC Press.
London.
DOUGLAS, J.M. (1988) Conceptual Design of Chemical Processes. McGraw-Hill. 
New 
York.
HARTMANN, K. & KAPLICK, K. (1990) Analysis and Synthesis of Chemical 
Process 
Systems. Elsevier.
Amsterdam.
HIMMELBLAU, D.M. & BISCHOFF, K.B. (1992) Análisis y Simulación de 
Procesos. 
Reverté. Barcelona.

 

Bibliografía Específica

 

 

 

AMIYA K. JANA. "Process simulation and control using Aspen". PHI Learning Pvt. Ltd., 2012 (2nd edition) . ISBN 8120345681, 9788120345683

WILLIAM L. LUYBEN "Distillation Design and Control Using Aspen Simulation" John Wiley & Sons, 2013 (2nd edition). ISBN 1118510097, 9781118510094

WILLIAM L. LUYBEN. "Chemical Reactor Design and Control". John Wiley & Sons, 2007. ISBN 0470134909, 9780470134900 

RALPH SCHEFFLAN."Teach yourself the basics of Aspen Plus". AIChE. Ed. John Wiley & sons (2011).

 

 

Bibliografía Ampliación

BOX, G.E.P.; HUNTER, W.G.; HUNTER, J.S. (1993) Estadística para 
Investigadores. 
Introducción al Diseño
de Experimentos, Análisis de Datos y Construcción de Modelos. Reverté. 
Barcelona
BEVERIDGE, G.S.G. & SCHECHTER, R.S. (1970) Optimization: Theory and 

Practice.

PUIGJANER, L.; OLLERO, P.; PRADA, c. & JIMÉNEZ, L. (2006) Estrategias de
modelado, simulación y optimización de procesos químicos. Ed. Síntesis. 
Madrid.

 

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