Fichas de asignaturas 2014-15
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SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS QUÍMICOS |
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Asignatura |
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Profesorado |
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Competencias |
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Resultados Aprendizaje |
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Actividades Formativas |
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Sistemas de Evaluación |
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Contenidos |
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Bibliografía |
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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 |
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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. |
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11. Actividades formativas de tutorías | Tutorías presenciales y tutorías virtuales mediante el correo electrónico del profesorado. |
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12. Actividades de evaluación | Realización de examen final de la asignatura y pruebas parciales. |
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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. |
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Examen final | Examen final que recogerá aspectos correspondientes a los diferentes bloques temáticos que conforman el programa de la asignatura. |
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Examen parcial | Se realizará una prueba parcial correspondientes a los bloques temáticos que conforman el temario de la asignatura. |
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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.
El presente documento es propiedad de la Universidad de Cádiz y forma parte de su Sistema de Gestión de Calidad Docente. En aplicación de la Ley 3/2007, de 22 de marzo, para la igualdad efectiva de mujeres y hombres, así como la Ley 12/2007, de 26 de noviembre, para la promoción de la igualdad de género en Andalucía, toda alusión a personas o colectivos incluida en este documento estará haciendo referencia al género gramatical neutro, incluyendo por lo tanto la posibilidad de referirse tanto a mujeres como a hombres.