Fichas de asignaturas 2008-09
CÓDIGO | NOMBRE | |
Asignatura | 205019 | OPERACIONES BÁSICAS DE SEPARACIÓN |
Descriptor | BASIC OPERATIONS OF SEPARATION | |
Titulación | 0205 | INGENIERÍA QUÍMICA |
Departamento | C122 | INGEN. QUIMICA, TECNOL. DE ALIMENTOS Y TECN. DEL MEDIO AMBIENTE |
Curso | 4 | |
Duración (A: Anual, 1Q/2Q) | A | |
Créditos ECTS | 8,3 |
Créditos Teóricos | 7 | Créditos Prácticos | 3,5 | Tipo | Troncal |
Para el curso | 2007-08: | Créditos superados frente a presentados | 66.7% | Créditos superados frente a matriculados | 37.0% |
INSTRUMENTALES 1. Capacidad de análisis y síntesis. 2. Capacidad de organizar y planificar. 5. Conocimiento de informática en el ámbito de estudio. 7. Resolución de problemas. PERSONALES 9. Trabajo en equipo. 15. Razonamiento crítico. SISTÉMICAS 17. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. 18. Aprendizaje autónomo. 20. Habilidad para trabajar de forma autónoma.
Cognitivas(Saber):
1. Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química e ingeniería. 2. Analizar sistemas utilizando balances de materia y energía. 4. Evaluar y aplicar sistemas de separación. 14. Comparar y seleccionar alternativas técnicas. 15. Realizar proyectos de I.Q. 35. Diseñar.
Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):
39. Calcular. 40. Diseñar. 45. Planificar.
Actitudinales:
55. Cooperación. 56. Coordinación con otros.
Se pretende que, al concluir la asignatura, el alumno sea capaz de dar respuesta a los siguientes aspectos: - Conocer y describir las características específicas y diferenciadoras de las distintas operaciones de separación estudiadas. - Distinguir entre las operaciones de separación mediante contacto por etapas y contacto continuo. - Deducir las ecuaciones de diseño de las distintas operaciones de separación mediante el empleo de balances de materia y energía. - Aplicar las ecuaciones de diseño de las distintas operaciones de separación a la resolución de problemas de dimensionamiento, para conocer el número de etapas necesarias para una separación determinada.
Tema 1. INTRODUCCIÓN. Operaciones de separación en la industria. Objetivos. Clasificaciones. Etapa ideal y etapa real: factor de eficacia. BLOQUE I. OPERACIONES DE SEPARACIÓN GAS-LÍQUIDO. Tema 2. DESTILACIÓN SIMPLE. Destilación abierta o diferencial. Destilación cerrada o flash. Condensación parcial (desflemación): abierta y cerrada. Tema 3. RECTIFICACIÓN: COLUMNAS DE PLATOS. Relación de reflujo. Condición de alimentación. Cálculo del número de platos ideales: métodos analíticos (Sorel- Lewis) y métodos gráficos (McCabe-Thiele y Ponchon-Savarit). Reflujo óptimo. Eficacia de plato. Tema 4. DISEÑO DE TORRES DE PLATOS. Cálculo de la altura y del diámetro de la columna: distancia entre platos, pérdida de carga en platos, velocidad de inundación. Tema 5. DESTILACIÓN MULTICOMPONENTE. Equilibrio líquido-vapor en mezclas multicomponentes. Flash multicomponente. Puntos de rocío y burbuja multicomponentes. Métodos aproximados de separación multicomponentes: métodos de grupo. Tema 6. OTROS TIPOS DE DESTILACIÓN. Destilación discontinua: reflujo constante y reflujo variable. Destilación azeotrópica. Destilación extractiva. Tema 7. RECTIFICACIÓN: COLUMNAS DE RELLENO. Coeficientes de transferencia de materia. Altura de la unidad de transferencia. Número de unidades de transferencia. Comparación entre plato teórico y la unidad de transferencia. Tema 8. ABSORCIÓN. Diagramas de equilibrio líquido-gas. Determinación experimental de datos de equilibrio. Columnas de absorción. Otros equipos de absorción. Absorción con reacción química. BLOQUE II. OPERACIONES LÍQUIDO-LÍQUIDO. Tema 9. EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO. Definición. Métodos de contacto. Diagramas para la extracción líquido-líquido: triangular, equilibrio, en base libre de disolvente. Tema 10. EXTRACCIÓN POR ETAPAS. Contacto sencillo. Contacto múltiple: corriente directa y contracorriente. Extracción con reflujo. Tema 11. EXTRACCIÓN POR CONTACTO DIFERENCIAL. Coeficientes de transferencia de materia. Altura de la unidad de transferencia. Número de unidades de transferencia. Comparación entre plato teórico y la unidad de transferencia. BLOQUE III. OPERACIONES SÓLIDO-FLUIDO. Tema 12. EXTRACCIÓN SÓLIDO-LÍQUIDO. Extracción simple. Extracción múltiple en corrientes directas. Extracción múltiple en contracorriente. Equipos. Tema 13. OTRAS OPERACIONES SÓLIDO-FLUIDO. Extracción con fluidos supercríticos. Adsorción. Intercambio iónico. BLOQUE IV. OPERACIONES DIFUSIONALES A TRAVÉS DE MEMBRANAS. Tema 14. MEMBRANAS. Tipos de membranas. Mecanismos de separación. Caracterización de membranas. Tema 15. PROCESOS DE SEPARACIÓN MEDIANTE MEMBRANAS. Ósmosis inversa. Ultrafiltración. Microfiltración. Diálisis. Electrodiálisis.
Durante el desarrollo del curso académico se realizarán una serie de actividades tanto de carácter presencial como no presencial (Actividades Académicas Dirigidas, AAD) orientadas a la consecución, por parte del alumno, de los objetivos marcados dentro del contexto de la asignatura. Dichas actividades consistirán, principalmente, en ejercicios de resolución de problemas o de aplicación práctica de contenidos teóricos de la asignatura, así como en la elaboración de temas de la asignatura que se realizarán en el contexto de la clase o serán encargadas como trabajo personal o en grupo; los cuales serán recogidos y evaluados posteriormente. Para los alumnos que se acojan a la asignatura semipresencial, las actividades propuestas se centrarán en la resolución de ejercicios tipo de cada tema y la realización de cuestionarios de preguntas de respuesta corta y tests.
Las clases teóricas incluirán la exposición de aquellos conceptos de carácter fundamental, el conocimiento y correcto diseño de las distintas operaciones de separación existentes en la actualidad, así como su aplicación a la resolución de casos prácticos por parte del profesor. Se fomentará en todo momento la participación de los alumnos encomendándoles, en aquellos conceptos que así lo precisen, la resolución de aspectos muy concretos del tema en cuestión. Por otra parte, las clases prácticas se destinarán principalmente a la resolución de problemas por parte del alumnado. Si fuera necesario, se establecerán grupos de trabajo fijos de 2 ó 3 alumnos, actuando el profesorado de la asignatura como coordinadores y tutores de los mismos. A lo largo del curso se realizarán tanto actividades AAD como pruebas específicas, orientadas a la consecución de los objetivos propuestos en la asignatura que contribuyan la calificación final de la misma. Finalmente, cabe la posibilidad de encomendar, como trabajo adicional, la elaboración de trabajos relativos a identificar aplicaciones industriales directamente relacionadas con la asignatura en cuestión. En este caso, el alumno (o grupos de alumno) deberán identificar los conocimientos asimilados dentro del contexto de la aplicación industrial. Este trabajo, deberá ser expuesto en clase (hacia finales del curso) y sometido a debate. Su calificación será igualmente usada en la evaluación de la asignatura. Para los alumnos que se acojan a la asignatura semipresencial, la metodología será diferente. La hora semanal de clase presencial se dedicará a la exposición, por parte del profesor, de los conceptos básicos de la operación unitaria estudiada, así como a las ideas claves para la resolución de los ejercicios tipo, resaltando la importancia relativa de cada paso y los errores más frecuentes. Para el resto de las horas no presenciales, se hará uso de la herramienta del Campus Virtual como medio de comunicación permanente con los alumnos y soporte para la colocación de información, test de autoevaluación y tareas. Las actividades propuestas como trabajo personal del alumno, se controlarán y evaluarán de forma continua.
Nº de Horas (indicar total): 221
- Clases Teóricas: 59
- Clases Prácticas: 29
- Exposiciones y Seminarios:
- Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
- Colectivas:
- Individules:
- Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
- Con presencia del profesorado: 10
- Sin presencia del profesorado: 7
- Otro Trabajo Personal Autónomo:
- Horas de estudio: 76
- Preparación de Trabajo Personal: 32
- ...
- Realización de Exámenes:
- Examen escrito: 8
- Exámenes orales (control del Trabajo Personal):
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La asistencia a clase se considera obligatoria para los alumnos que se acojan a la experiencia piloto. La evaluación para estos alumnos tendrá en cuenta dos aspectos diferentes: las actividades de formación continuada AAD y los ejercicios propios de examen. Las AAD serán tanto de tipo presencial como de tipo no presencial y consistirán, principalmente, en ejercicios de resolución de problemas ya sea en el contexto de la clase o encargados como trabajo individual del alumno. Además, como actividades de formación continuada, se realizarán también pruebas de aplicación práctica de la asignatura. Estas actvidades serán evaluadas y pueden contribuir a mejorar la calificación de los alumnos con un peso de hasta el 30% en la calificación. Aquellos alumnos que superen un 25% de horas de asistencia presencial, perderán la puntuación correspondiente a estas actividades y su nota corresponderá exclusivamente a la nota obtenida en los ejercicios de examen. Respecto de los ejercicios de examen, y teniendo en cuenta que se trata de una asignatura anual, está previsto que se realicen dos ejercicios parciales (de acuerdo con la planificación del Centro). Las calificaciones de cada parcial incluirán el porcentaje de nota correspondiente a las AAD realizadas. Cuando la nota del parcial sea igual o superior a 5 puntos sobre 10 se considerará que el alumno ha superado esta materia para todas las convocatorias oficiales del curso académico. También, será posible compensar las notas de los parciales siempre que la calificacón en cada uno de ellos sea igual o superior a 4 puntos sobre 10 y la media de ambos parciales sea igual o superior a 5 puntos sobre 10. Para los alumnos que se acojan a la asignatura semipresencial, los criterios y el sistema de evaluación serán diferentes. En primer lugar, para acogerse a esta iniciativa, es obligatoria la asistencia a clase, así como realizar todas las actividades propuestas por la profesora. Las actividades teóricas presenciales, tendrán un peso del 40% en la calificación final de la asignatura, siendo posible ir eliminando materia de la asignatura a medida que se vaya superando. El alumno que no alcance la calificación de 5,0 en esta parte, deberá examinarse de ella en el examen final. Las actividades prácticas, no presenciales y obligatorias, no tendrán calificación numérica, sólo cualitativa. La parte práctica de la asignatura, que constituye el 60% de la misma, se superará mediante un examen final al que deberán presentarse todos los alumnos. Será necesario obtener 5,0 puntos como mínimo. Se realizará un examen parcial en febrero, eliminatorio, de la parte correspondiente al Bloque I: Operaciones Líquido-Gas, y otro en mayo-junio, del resto de los bloques. Será necesario obtener una calificación media mínima de 5.0 puntos en cada uno de los parciales para considerarlos superados. Los parciales superados se guardan únicamente para la convocatoria de septiembre. En ningún caso, excepto en la convocatoria de Julio, se guardarán partes de teoría y/o actividades prácticas de cualquiera de los parciales. Los alumnos que, por algún motivo, se desvinculen de esta iniciativa, deberán examinarse de la asignatura completa con el resto de sus compañeros de curso.
- Henley, E.J. y Seader, J.D. (1988). Operaciones de Separación por Etapas de Equilibrio. Reverté (1988). - King, C.J. (1988). Procesos de Separación. Repla. - McCabe, W.L.; Smith, J.C. y Harriott, P. (1991). Operaciones Básicas de Ingeniería Química. McGraw-Hill. - Mulder, M. (1991). Basic Principles of Membrane Technology. Kluwer Acad. - Vian, A. y Ocón, J. (1972). Elementos de Ingeniería Química (Operaciones básicas). Aguilar. - Mulder, N. (1996). Basic Principles of Membrane Technology. Kluwer Ac. Pub. - Perry, R.H. y Green, D.W. (1997). Perry's Chemical Engineers Handbook. 7ª ed. MacGraw-Hill. - Treybal, R.E. (1988). Operaciones de Transferencia de Masa. McGraw-Hill. - Coulson, J.M. y Richardson, J.T. (1981). Ingeniería Química. Tomos II y V. Reverté. - Ocón, J. y Tojo, G. (1968, 1970). Problemas de Ingeniería Química (Operaciones básicas). Tomos I y II. Aguilar.
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