asignaturas — Universidad de Cádiz

Fichas de asignaturas 2008-09

	CÓDIGO	NOMBRE
Asignatura	2303069	INGENIERIA DE LA REACCION QUIMICA Y BIOLÓGICA
Descriptor		CHEMICAL REACTION ENGINEERING
Titulación	2303	LICENCIATURA EN CIENCIAS AMBIENTALES
Departamento	C122	INGEN. QUIMICA, TECNOL. DE ALIMENTOS Y TECN. DEL MEDIO AMBIENTE
Curso
Duración (A: Anual, 1Q/2Q)	2Q
Créditos ECTS	4,8

Créditos Teóricos

4,5

Créditos Prácticos

1,5

Tipo

Optativa

Para el curso

2007-08:

Créditos superados frente a presentados

100.0%

Créditos superados frente a matriculados

90.9%

Profesorado

Ignacio de Ory Arriaga
Jezabel Sánchez Oneto

Situación

Prerrequisitos

Imprescindible haber cursado FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS de 1º y aconsejable
AMPLIACIÓN DE MATEMÁTICAS de 1º y BASES DE LA INGENIERÍA AMBIENTAL de 2º

Contexto dentro de la titulación

Esta asignatura se sitúa tras BASES DE LA INGENIERÍA AMBIENTAL de 2º CURSO, en
la que se establecen los fundamentos de las operaciones unitarias
fundamentales utilizadas en el contexto de la tecnología medioambiental.
Conocidas estas, la continuación lógica es comprender los fundamentos de la
operación unitaria química en ese mismo contexto, tanto en su vertiente
puramente química como biológica. No obstante, los reactores químicos y
biológicos son de uso habitual en operaciones de descontaminación, producción
de enzimas, antibióticos, etc.

Recomendaciones

Tener conocimientos básicos sobre los contenidos de las asignaturas
mencionadas en el apartado 2.1, así como capacidad de abstracción matemática,
comprensión gráfica y manejo mínimo de hojas de cálculo.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

INSTRUMENTALES:
* Capacidad de análisis y síntesis.
* Capacidad de gestión de la información.
* Resolución de problemas.

PERSONALES:
* Trabajo en equipo.
* Razonamiento crítico
* Compromiso ético

SISTÉMICAS:
* Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.
* Sensibilidad hacia temas medioambientales

Competencias específicas

Cognitivas(Saber):

Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química e ingeniería.
Analizar sistemas utilizando balances de materia y energía
Analizar, modelizar y calcular sistemas con reacción química
Dimensionar sistemas de intercambio de energía
Evaluar y aplicar sistemas de separación
Modelizar procesos dinámicos
Integrar diferentes operaciones y procesos

Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):
```
Calcular
Evaluar
Optimizar
```
Actitudinales:
```
Compromiso
Conducta ética
Decisión
```

Objetivos

GENERALES
Desarrollar un entendimiento claro de los fundamentos de la ingeniería de las
reacciones químicas y biológicas.

ESPECÍFICOS
- Conocer los conceptos y el lenguaje básicos de cinética química, cinética
enzimática y cinética microbiana.
- Manejar y saber integrar ecuaciones cinéticas de velocidad de reacción
química.
- Cálculo de parámetros básicos de velocidad de reacción.
- Utilizar con soltura los métodos integral y diferencial de análisis de datos
cinéticos.
- Resolver los balances macroscópicos de materia sencillos para reactores
químicos homogéneos: RDTA, RMC y RFP.
- Entender los fundamentos de reacción química heterogénea.
- Conocer distintos modelos de reactores heterogéneos.
- Conocer el modelo de cinética enzimática de Michaelis-Menten y saber calcular
sus parámetros.
- Conocer los fundamentos de las reacciones biológicas. Entender la ecuación de
Monod.
- Conocer la variables influyentes en el diseño de reactores biológicos y, en
particular, de reactores de depuración.

Programa

BLOQUE I: Ingeniería de la Reacción Química.

1. Cinética de las reacciones homogéneas: Conceptos generales. Método integral
y método diferencial para el análisis de datos cinéticos.

2. Análisis de reactores ideales homogéneos: Reactores discontinuos. Reactores
continuos de mezcla completa y de flujo pistón.

3. Cinética de las reacciones heterogéneas: reacciones sólido-fluido,
reacciones fluido-fluido y reacciones catalíticas.

4. Análisis de reactores heterogéneos: Efecto de las limitaciones por
transferencia de materia y transmisión de calor.

BLOQUE II: Ingeniería de la Reacción Biológica.

5. Cinética enzimática.

6. Cinética microbiana.

7. Inmovilización de células y enzimas: Biocatalizadores.

8. Diseño de Reactores Biológicos.

9. Operación con reactores biológicos: Esterilización, Inoculación, Agitación
y Aireación. Escalamiento y Control de reactores biológicos.

10. Biorreactores de depuración.

Metodología

Para la impartición de la asignatura se hará uso de las siguientes
metodologías docentes:

- Clases magistrales.
- Realización de dos tipos de actividades académicamente dirigidas: actividades
presenciales y actividades no presenciales.
- Resolución de problemas convencionales que refuercen la comprensión de los
conceptos y principios básicos.
- Prácticas de laboratorio: una de cinética química y otra de cinética
enzimática.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 160

Clases Teóricas: 34
Clases Prácticas: 18
Exposiciones y Seminarios:
Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
- Colectivas: Plataforma Moodle
- Individules: Tutor� regladas
Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
- Con presencia del profesorado: 7
- Sin presencia del profesorado: 11
Otro Trabajo Personal Autónomo:
- Horas de estudio: 55
- Preparación de Trabajo Personal: 31
- ...
```
+ 12h de
preparación de
exámen
```
Realización de Exámenes:
- Examen escrito: 2
- Exámenes orales (control del Trabajo Personal):

Técnicas Docentes

Sesiones académicas teóricas:Si	Exposición y debate:No	Tutorías especializadas:Si
Sesiones académicas Prácticas:Si	Visitas y excursiones:No	Controles de lecturas obligatorias:No

Criterios y Sistemas de Evaluación

- Realización de las prácticas de laboratorio con evaluación de memoria (15%)
- AAD presenciales y no presenciales (15%)
- Examen final, compuesto de: una prueba objetiva, consistente en un examen
de teoría y problemas que cubrirá todo el contenido de la asignatura(70%)

Para aprobar la asignatura será necesario:
- Asistir a las prácticas de laboratorio y entregar informe.
- Obtener en el exámen final una puntuación igual ó superior a 4.0
- Obtener en el conjunto de las calificaciones una puntuación igual o superior
a 5.0

La calificación total de la asignatura vendrá dada por la prueba objetiva,
calificación de AAD y práctica de laboratorio.

Recursos Bibliográficos

- Calleja y col. Introducción a la Ingeniería Química. Síntesis (1999)-
Atkinson, B. Reactores bioquímicos. Reverté, Barcelona (1986).
- Bailey, J.E. y Ollis, D.F. Biochemical Engineering Fundamentals. McGraw-
Hill, New York (1990).
- Bu'lock, T. y Kristiansen, B. Biotecnología Básica. Acribia, Zaragoza (1991).
- Gòdia Casablancas, F. y López Santín, J. Ingeniería Bioquímica. Síntesis,
Madrid (1998).
- González Velasco, J.R.; González Marcos, J.A.; González Marcos, M.P.;
Gutiérrez Ortiz, J.I. y Gutiérrez Ortiz, M.A. Cinética química aplicada.
Síntesis, Madrid (1999).
- Levenspiel O. El omnilibro de los reactores químicos. Reverté, Barcelona
(1986).
- Levenspiel O. Ingeniería de las reacciones químicas. Reverté, Barcelona
(1997).
- Roels, J.A. Energetic and Kinetics in Biotechnology. Elsevier. New York
(1983).
- Smith, J.M. Ingeniería de la cinética química. Compañía Editorial
Continental, México (1983).

Cronograma

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