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Fichas de asignaturas 2014-15


INGENIERÍA DE LA REACCIÓN QUÍMICA

Asignaturas
 

  Código Nombre    
Asignatura 40210024 INGENIERÍA DE LA REACCIÓN QUÍMICA Créditos Teóricos 3.75
Título 40210 GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA Créditos Prácticos 3.75
Curso   3 Tipo Obligatoria
Créd. ECTS   6    
Departamento C151 INGENIERIA QUIMICA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS    

 

Recomendaciones

Se recomienda haber cursado la asignatura del Grado que contenga los
conocimientos básicos de Termodinámica Química y Cinética Química (Química II),
así como las asignaturas de Principios de la Ingeniería Química y de Balances de
Materia y Energía.

 

Profesorado

Nombre Apellido 1 Apellido 2 C.C.E. Coordinador  
ILDEFONSO CARO PINA Catedratico de Universidad S
JUAN RAMÓN PORTELA MIGUÉLEZ P.T.U. N
LUIS ISIDORO ROMERO GARCÍA Catedrático de Universidad N  

 

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
CE21 Analizar sistemas utilizando balances de materia y energía ESPECÍFICA
CE25 Analizar, calcular y diseñar sistemas con reacción química ESPECÍFICA
CE33 Realizar el diseño y gestión de procedimientos de experimentación para estudiar la cinética de las reacciones químicas y reactores ESPECÍFICA
CE36 Comparar y seleccionar alternativas técnicas. ESPECÍFICA
CG1 Capacidad de análisis y síntesis. GENERAL
CG2 Capacidad para comunicarse con fluidez de manera oral y escrita en la lengua oficial del título. GENERAL
CG4 Capacidad para la gestión de datos y la generación de información /conocimiento. GENERAL
CG5 Capacidad para la resolución de problemas GENERAL
CG7 Capacidad para trabajar en equipo. GENERAL

 

Resultados Aprendizaje

Identificador Resultado
R113 Calcular los parámetros cinéticos de una ecuación de velocidad, correspondiente a reacciones químicas en fase homogénea, mediante métodos de ajuste de datos experimentales.
R114 Deducir y aplicar las ecuaciones básicas de diseño de los reactores ideales y seleccionar el reactor o sistema de reactores más adecuado.
R116 Determinar y analizar las curvas de distribución de tiempos de residencia y resolver problemas básicos de flujo no ideal.
R115 Resolver problemas representativos de reactores ideales.

 

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, estableciendo un debate sobre las
características principales de los casos
estudiados y su vinculación con la Ingeniería
Química. 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.
30 CB2 CB3 CE21 CE25 CE36 CG1
02. Prácticas, seminarios y problemas
Se realizarán seminarios prácticos centrados en
cada caso sobre los siguientes aspectos:
- Resolución de problemas cerrados y abiertos,
por parte de los alumnos y de forma pública,
sobre temas relacionados con el contenido de la
asignatura.
- Realización individual y en equipo de
ejercicios de tratamiento de datos, relacionados
con el temario de la asignatura, utilizando
ordenadores personales.
16 CB2 CB3 CB4 CE21 CE25 CE36 CG1 CG2 CG4 CG5 CG7
03. Prácticas de informática
Estudio de casos prácticos de análisis de
ejercicios de flujo no ideal mediante el uso de
software aplicable a la Ingeniería Química.
2 CB2 CB3 CE21 CE25 CE36 CG1 CG4 CG5
04. Prácticas de laboratorio
Se realizarán diversas prácticas de laboratorio
sobre aspectos relacionados con el temario de la
asignatura. Se formarán equipos de trabajo de dos
o tres alumnos, que deberán desarrollar
conjuntamente las tareas experimentales
programadas y deberán analizar del mismo modo los
resultados obtenidos. Finalmente los alumnos
deberán presentar una memoria en la que se
refleje el trabajo realizado.
12 CB2 CB3 CB4 CE21 CE25 CE33 CE36 CG1 CG2 CG4 CG5 CG7
10. Actividades formativas no presenciales
A lo largo del curso se realizarán una serie de
actividades académicas dirigidas (AAD) de tipo no
presencial. Estas actividades consistirán en la
resolución individual de ejercicios prácticos,
relacionados con el temario de la asignatura, que
serán recogidos y evaluados selectivamente.
21 Grande CB2 CB3 CB4 CE21 CE25 CE36 CG1 CG2 CG4 CG5 CG7
11. Actividades formativas de tutorías
Tutorías presenciales y tutorías virtuales,
mediante el correo electrónico, sobre la materia
de la asignatura. Tutorías grupales para incidir
sobre algún aspecto en concreto relacionado con
la asignatura.
8 Reducido CB2 CB3 CE21 CE25 CE36 CG1 CG4 CG5
12. Actividades de evaluación
Realización de examen final de la asignatura y
controles intermedios
13 Grande CB2 CB3 CB4 CE21 CE25 CE36 CG1 CG2 CG4 CG5
13. Otras actividades
Estudio autónomo y actividades de autoevaluación.
48 Grande CB2 CB3 CE21 CE25 CE36 CG1 CG4 CG5

 

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

La evaluación considerará tanto las actividades de formación continuada o
Actividades Académicas Dirigidas (AAD) como los ejercicios de examen y las
prácticas de laboratorio e informática.
Para los alumnos que cumplan los requisitos de la evaluación continua, las AAD
supondrán un peso en la calificación final de hasta el 40%. Para los restantes
alumnos la calificación final corresponderá exclusivamente a la nota obtenida en
los ejercicios de examen.
Dados los contenidos de la asignatura que están divididos en 3 bloques temáticos
se ha previsto la realización de 3 ejercicios parciales previos a la realización
del examen final.
Las prácticas de laboratorio e informática deben realizarse obligatoriamente por
todos los alumnos (o ser convalidadas en caso de alumnos repetidores) y su
calificación se contemplará como un bloque temático adicional, siendo necesaria
la obtención de una calificación mínima de 4 puntos sobre 10 para poder hacer
media con los restantes bloques.

 

Procedimiento de Evaluación

Tarea/Actividades Medios, Técnicas e Instrumentos Evaluador/es Competencias a evaluar
Actividades Académicas Dirigidas Como evaluación continuada se consideran la entrega de los problemas propuestos como AAD y las memorias de las actividades prácticas.
  • Profesor/a
  • Evaluación entre iguales
CB2 CB3 CB4 CE21 CE25 CE36 CG1 CG2 CG4 CG5 CG7
Exámenes parciales Se realizarán pruebas parciales, correspondientes a los bloques temáticos que conforman el temario de la asignatura.
  • Profesor/a
CB2 CB3 CE21 CE25 CE36 CG1 CG4 CG5
Exámenes tipo test Como actividades de evaluación continuada, se realizarán pruebas tipo test de cada uno de los temas que constituyen el programa.
  • Profesor/a
  • Autoevaluación
  • Evaluación entre iguales
CB2 CB3 CE21 CE36 CG1
Examen final Examen final que recogerá aspectos correspondientes a los diferentes bloques temáticos que conforman el programa de la asignatura.
  • Profesor/a
CB2 CB3 CB4 CE21 CE25 CE36 CG1 CG2 CG4 CG5
Memoria de Prácticas de Informática Los alumnos presentarán una memoria que incluirá la descripción de las tareas informáticas desarrolladas y el análisis de los resultados obtenidos.
  • Profesor/a
CB2 CB3 CE21 CE25 CE36 CG1 CG4 CG5
Memoria de Prácticas de Laboratorio Los alumnos presentarán una memoria que incluirá la descripción de las tareas experimentales desarrolladas, los resultados obtenidos, el análisis de dichos datos y la exposición de las conclusiones técnicas obtenidas.
  • Profesor/a
CB2 CB3 CB4 CE21 CE25 CE33 CE36 CG1 CG2 CG4 CG5 CG7

 

Procedimiento de calificación

- Aquellos alumnos cuyas faltas de asistencia superen el 25% de las horas
presenciales perderán la puntuación correspondiente a las  actividades
académicamente dirigidas y su nota corresponderá exclusivamente a la nota
obtenida en los ejercicios de examen, que se evaluará sobre el 100% de la nota.

- Las actividades de evaluación continua serán evaluadas en cada parcial o bloque
temático y pueden contribuir a mejorar la calificación de los alumnos en el
parcial con un peso de hasta el 40% en la calificación. Para ello la calificación
requerida en el examen del bloque temático correspondiente debe ser superior a
3,0 puntos.

- La superación de la asignatura requerirá que se obtenga como mínimo una
puntuación media de 5 puntos y, al menos, 4 puntos sobre diez en cada uno de los
bloques temáticos que forman la asignatura.

- La realización de todas las actividades contempladas como prácticas de
informática y prácticas de laboratorio es obligatoria para ser evaluado en la
asignatura. La calificación correspondiente a estas actividades se considerará
con un 15% de la calificación final de la asignatura. Los alumnos repetidores que
hayan superado estos bloques prácticos podrán solicitar su convalidación a los
profesores de la asignatura (tanto prácticas de laboratorio como informáticas).

- Cuando la nota alcanzada en uno de los bloques temáticos o en el bloque de
prácticas sea igual o superior a 5 puntos sobre 10 se considerará que el alumno
ha superado dicha materia, pero solamente para las convocatorias oficiales del
curso académico correspondiente.

 

Descripcion de los Contenidos

Contenido Competencias relacionadas Resultados de aprendizaje relacionados
            Bloque A   Cinética homogénea.

Tema 1. Fundamentos de Cinética Química. Objeto de estudio de la Ingeniería de la Reacción Química.
Fenomenología de las reacciones químicas. Importancia de los modelos cinéticos y de los modelos de reactores.
Definiciones de velocidad de reacción. Ecuación estequiométrica y ecuación cinética. Mecanismos de reacción.
Sistemas de volumen o densidad constante. Sistemas de volumen o densidad variable. Dependencia de la velocidad con la
concentración y la temperatura. Teorías moleculares. Aproximación de Arrhenius.

Tema 2. Análisis de datos cinéticos. Métodos de análisis de datos cinéticos: integral y diferencial. Aplicaciones:
reacciones irreversibles de tipo potencial, reacciones reversibles, reacciones múltiples, reacciones autocatalíticas,
catálisis ácido-base, catálisis enzimática.
        
CB2 CB3 CE21 CG1 CG4 CG5 R113
            Bloque B   Reactores ideales.

Tema 3. Reactores homogéneos isotérmicos. Fundamentos del diseño de reactores. Reactor discontinuo. Reactores
continuos: mezcla completa y flujo en pistón. Reactor de flujo en pistón con recirculación. Comparación de los
diferentes tipos de reactores ideales. Sistemas de reactores múltiples. Criterios de diseño de reactores ideales para
reacciones múltiples.
        
CB2 CB3 CE21 CE25 CE36 CG1 CG4 CG5 R114 R115
            Bloque C   Flujo no ideal y efecto de la temperatura.

Tema 4. Análisis del flujo no ideal. Desviación del flujo respecto de los modelos ideales. Curvas de distribución de
tiempos de residencia en reactores. Influencia del grado de segregación y del tiempo de mezclado. Modelos de flujo no
ideal.

Tema 5. Reactores homogéneos no isotérmicos. Efectos de la temperatura y presión sobre el diseño de reactores.
Progresión de temperatura óptima. Diseño de reactores ideales en condiciones no isotérmicas.
        
CB2 CB3 CE21 CE25 CE36 CG1 CG4 CG5 R116
            Bloque D. Contenidos prácticos.

Prácticas para la caracterización experimental de la cinética de sistemas reaccionantes y de las curvas de
distribución de tiempos de residencia en reactores.
        
CB2 CB3 CB4 CE21 CE33 CE36 CG2 CG4 CG7 R113 R116

 

Bibliografía

Bibliografía Básica

 

  • Santamaría, J.; Herguido, J.; Menéndez, M.A. & Monzón, A. "Ingeniería de Reactores". Ed. Síntesis (1999).
  • Levenspiel, O. "Ingeniería de las Reacciones Químicas". Ed. Limusa (2004).  
  • Levenspiel, O. “El Omnilibro de los Reactores Químicos”, Reverté (1985).

 

 

Bibliografía Específica

 

  • Smith, J.M. “Ingeniería de la Cinética Química”. Ed. C.E.C.S.A. (1979).
  • González, J.R. et al. “Cinética Química Aplicada”, Síntesis (1999).
  • Izquierdo, J.F.; Cunill, F.; Tejero, J.; Iborra, M.; Fité, C. “Cinética de las reacciones Químicas”, Universitat de Barcelona (2004).
  • Izquierdo, J.F.; Cunill, F.; Tejero, J.; Iborra, M.; Fité, C. “Problemas Resueltos de Cinética de las reacciones Químicas”, Universitat de Barcelona (2004).  

 

 

Bibliografía Ampliación

 

  • Hill, C.G. "An Introduction to Chemical Engineering Kinietics & Reactor Design". Ed. John Wiley & Sons (1979).  

 

 

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