Profesores

Andrés Molero Gómez

Situación

Prerrequisitos

Los correspondientes al segundo ciclo.
No existen prerrequisitos específicos de asignaturas previas.

Contexto dentro de la titulación

Es una asignatura de 4º curso, de acuerdo con el itinerario curricular
recomendado (ICR).
Como asignaturas previas, su base conceptual corresponde a dos
asignaturas que
se imparten en segundo curso del ICR: Termodinámica y Cinética Química
Aplicadas
(en lo que se refiere al cálculo de los datos de equilibrio necesarios
para
llevar a cabo numerosas operaciones de separación) y Operaciones
Básicas de la
Ingeniería Química (en su aspecto de estudio de los balances
macroscópicos de
materia y energía y de los Fenómeno de Transferencia de Materia).
Por otra parte, sus contenidos constituyen un gran porcentaje de la
base teórica
de la asignatura Experimentación en Ingeniería Química II de 4º curso
del ICR.

Recomendaciones

En primer ciclo se estudian los fundamentos de los balances de materia
y
energía, de los fenómenos de transporte, de la termodinámica y de la
cinética,
que constituyen la base conceptual de la asignatura. Es importante que
el alumno
tenga una sólida base en estas materias para poder afrontar los
contenidos de la
asignatura de operaciones básicas de separación.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

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.

Competencias específicas

• 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.
  

Objetivos

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.

Programa

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.

Actividades

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.
Las AAD consistirán, principalmente, en: ejercicios de resolución de
problemas o
de aplicación práctica de contenidos teóricos de la asignatura y lecturas
recomendadas relacionadas con temas de la asignatura, que se realizarán en
el
contexto de la clase o serán encargadas como trabajo personal o en grupo.
Estas
actividades serán evaluadas posteriormente y serán tenidas en cuenta en la
nota
final de la asignatura, en la forma que se especifica más adelante.
Los alumnos también deberán resolver un problema de diseño (miniproyecto)
en el
contexto de alguna de las operaciones de separación estudiadas, a
propuesta de
los profesores. El miniproyecto será expuesto en clase por los alumnos y
posteriormente evaluado, contribuyendo a la nota final en la forma que se
especifica más adelante.

Metodología

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 tanto por parte del profesorado como 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.

Distribución de horas de trabajo del alumno

Nº de Horas (indicar total): 221

• Clases Teóricas: 58  
• Clases Prácticas: 28  
• Exposiciones y Seminarios: 16  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas:  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesor: 6  
  • Sin presencia del profesor: 9  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 76  
  • Preparación de Trabajo Personal: 20  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 8  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

La asistencia a clase se considera obligatoria para los alumnos
matriculados en
la asignatura.
La evaluación considerará dos aspectos diferentes: las actividades de
formación
continuada o Actividades Académicamente Dirigidas (AAD) y los ejercicios
de examen.
Las AAD (presenciales o no), positivamente evaluadas, contabilizarán hasta
un
máximo del 20% de la nota final; mientras que los miniproyectos, evaluados
positivamente, también tendrán un peso de hasta el 10% en la calificación
final.
Aquellos alumnos cuyas faltas de asistencia superen el 25% de las horas
presenciales 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). Cuando la nota del parcial sea
igual o
superior a 5 puntos sobre 10 se considerará que el alumno ha superado esta
materia. También, será posible compensar las notas de los parciales entre
sí
siempre que la calificación 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.
La nota media de los parciales tendrá un peso del 70% en la nota final de
la
asignatura.
Para considerar en la evaluación final el resto de las actividades y
apartados de
la evaluación (en sus porcentajes específicos) será imprescindible haber
aprobado
los dos parciales o el examen final de la asignatura.
Todo lo anterior será válido únicamente para la convocatoria de Junio del
correspondiente curso académico. En el resto de convocatorias de examen, la
evaluación se realizará únicamente sobre el correspondiente examen.

Recursos Bibliográficos

- Henley, E.J. y Seader, J.D. (1988). Operaciones de Separación por Etapas
de
Equilibrio. Reverté.
- 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 Engineer's 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.