Profesorado

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

Al ser una asignatura a extinguir, no se impartirán sesiones presenciales. El
alumno deberá preparar de forma autónoma los contenidos de la asignatura.

Metodología

Al ser una asignatura a extinguir, no se impartirán sesiones presenciales. El
alumno deberá preparar de forma autónoma los contenidos de la asignatura.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 124

• Clases Teóricas: 0  
• Clases Prácticas: 0  
• Exposiciones y Seminarios: 0  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas:  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 0  
  • Sin presencia del profesorado: 0  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 0  
  • Preparación de Trabajo Personal: 120  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 4  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Criterios y Sistemas de Evaluación

Examen escrito de carácter teórico-práctico sobre los contenidos de la
asignatura. Para superar la asignatura será necesario que el alumno alcance en
dicho examen una nota mínima de cinco puntos sobre diez.

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.