Profesorado

Ignacio de Ory

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 y
OPERACIONES UNITARIAS EN DEPURACIÓN DE EFLUENTES de 3º, en
las 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.

Actividades

Entre las actividades a desarrollar por el alumno, al margen del temario
teórico descrito en el programa de la asignatura, cabe destacar la
realización
de las prácticas de laboratorio.

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 práctica sobre cinética química y otra
sobre
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

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).