Fernando Soto Fernández

Objetivos propios de la asignatura:
Adquirir los fundamentos básicos que rigen las operaciones más importantes de
los procesos químicos. Cabe destacar el transporte de fluidos por tubería así
como los equipos de impulsión de los mismos, las operaciones de transferencia
de calor incluyendo principalmente los intercambiadores de calor y finalmente
los procesos de transferencia de masa incluyendo principalmente la absorción,
extracción y destilación.
Objeto de la asignatura dentro de la titulación:
En los procesos químicos industriales (la titulación aborda el estudio de
estos procesos) se dan una serie de operaciones necesarias para lograr el
objetivo como es obtener un buen producto. Estas operaciones, básicas en
cualquier proceso, como el transporte de fluidos, la transferencia de calor,
la transferencia de masa de un sistema a otro, etc. son objeto de estudio en
esta asignatura.

TEMA 1. CIRCULACIÓN DE FLUÍDOS POR TUBERÍAS (9 horas)
Principio de conservación de la masa; Ecuación de continuidad.- Principio de
conservación de la energía; Ecuación de Bernouilli.- Mecanismos de la
circulación de fluidos por tuberías y otros conductos.- Cálculo de las
pérdidas de carga por fricción.- Otras pérdidas de carga en las instalaciones.

TEMA 2. EQUIPOS PARA EL FLUJO DE FLUIDOS (8 horas)
Introducción.- Conducciones y accesorios.- Válvulas.- Aparatos para la
impulsión de fluidos.- Impulsión de líquidos.- Impulsión de gases.

TEMA 3. FILTRACIÓN (4 horas)
Concepto.- Teoría de la filtración en fase líquida.- Filtración a presión
constante.- Filtración a caudal constante.- Lavado de la torta.- Ciclo de
filtración.- Filtración de gases.

TEMA 4. FLUIDIZACIÓN (4 horas)
Concepto.- Variación de la caída de presión y de la porosidad.- Velocidad
mínima de fluidización.- Tipos de fluidización.- Fluidizaciones defectuosas.

TEMA 5. MECANISMOS DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR (4 horas)
Introducción a la transmisión de calor.- Consideraciones generales sobre estos
mecanismos.- Régimen permanente de la conducción de calor en una dimensión.-
Caso de superficies bañadas por fluidos a temperaturas conocidas.- Coeficiente
global de transmisión del calor.

TEMA 6. INTRODUCCION AL DISEÑO DE CAMBIADORES (4 horas)
Introducción.- Cambiadores de calor líquido-líquido, gas-gas y líquido-gas.-
Balance de energía.- Ecuación de Fourier.- Diferencia de temperaturas.-
Coeficiente global de transmisión “U”.- Número de unidades de
transmisión “NTU”.- Naturaleza de los fluidos.

TEMA 7. CAMBIADORES DE CALOR DE DOBLE TUBO Y CARCASA Y TUBOS (9 horas)
Diseños y construcción.- Coeficiente de película para fluidos en el interior
de los tubos.- Coeficiente de película para fluidos por el espacio anular.-
Diámetro equivalente.- Tubos interiores con aletas longitudinales.- Diferencia
media de temperatura.- Cálculo de un intercambiador de doble tubo.- Diferentes
diseños de cambiadores multitubulares.- Partes fundamentales de un cambiador
multitubular.-  Proceso de cálculo.

TEMA 8. OPERACIONES DE ETAPAS DE EQUILIBRIO (4 horas)
Introducción a las operaciones de transferencia de materia.- Equipos típicos.-
Terminología para contacto por etapas.- Balances de materia y entalpía.-
Métodos gráficos.- Determinación del número de etapas ideales.

TEMA 9. DESTILACIÓN (14 horas)
Destilación flash.- Destilación diferencial o sencilla.- Rectificación
continua.- Torres de varias etapas (platos): Método de Ponchon y Savarit,
método de McCabe Thiele y método de Sorel y Lewis.- Diseño de columnas de
platos.- Torres de contacto continuo (torres empacadas). (8 horas)

TEMA 10. ABSORCIÓN DE GASES (5 horas)
Diseño de torres de relleno.- Fundamentos de la absorción.- Velocidad de
absorción.- Correlaciones de transferencia de materia.- Absorción con reacción
química.

TEMA 11. EXTRACCION LIQUIDO-LIQUIDO (5 horas)
Diagramas ternarios y curva de equilibrio.- Selección del disolvente.- Método
gráfico de cálculo del número de etapas.- Operación con reflujo del extracto y
del refinado.- Relación mínima de reflujo.- Número mínimo de etapas.

TEMA 12. EXTRACCIÓN SOLIDO-LIQUIDO (5 horas)
Concepto.- Tipos de equipos utilizados.- Método de trabajo.- Métodos de
cálculo.- Etapa ideal.- Resolución gráfica de la extracción sólido-líquido.

Los temas se desarrollarán en exposiciones orales seguidos de la realización
de problemas correspondientes a la parte teórica desarrollada. Deberán
desarrollarse por parte del alumno la mayor parte de los problemas propuestos
en la colección, así como los de exámenes de convocatorias anteriores. Es
recomendable, para esta parte práctica, el trabajo en grupos reducidos –en
torno a cinco alumnos- con puestas en común.

Se realizará un examen final de la asignatura con una parte de teoria y otra
de problemas. Para la parte de teoría se plantearán cuestiones cortas más en
la línea de los fundamentos que de desarrollos formulísticos. Para la parte de
problema se plantearán problemas de los más reales de los que se presentan en
las distintas operaciones básicas de procesos químicos, pudiéndose disponer
de formularios, tablas, calculadoras programables, etc. Queda fuera de este
uso los libros así como los apuntes.
Sistema de evaluación:
Habrá una calificación de 0 a 10 para la teoría y otra para los problemas. Se
podrá hacer media a partir de 4 en una u otra parte. La nota final se obtendrá
sumando la de teoría multiplicada por 0,4 con la de problemas multiplicada por
0,6.

COSTA NOVELLA y otros: Ingeniería Química, tomos 3 y 5. Alhambra Universidad,
Madrid, 1986
McCABE  y otros: Operaciones básicas de Ingeniería Química. McGraw-Hill,
Madrid, 1991
COULSON y otros: Ingeniería Química. Reverté, Barcelona, 1988
TREYBAL: Operaciones de transferencia de masa, 2/e.McGraw-Hill, México, 1988
KERN: Procesos de transferencia de calor. Continental, México, 1995
OCON y TOJO: Problemas de Ingeniería Química. Aguilar, Madrid, 1971