| Competències |
| Codi | |
| A1 | Aplicar coneixements de càlcul numèric, mètodes numèrics, informàtica i bioestadística. |
| A4 | Dominar la bioquímica, cinètica i mecanismes dels enzims, del metabolisme i la seva regulació. |
| A10 | Apreciar la variabilitat i complexitat inherents als sistemes biològics. |
| A19 | Conèixer i aplicar el disseny i enginyeria de bioreactors. |
| A20 | Conéixer els fenòmens de transport i els processos de separació a diverses escales. |
| A29 | Conèixer els principis de la termodinàmica i comprendre les seves aplicacions als processos químics, bioquímics i biotecnològics. |
| A30 | Comprendre els processos de canvi químics i bioquímics, incloent els mecanismes de reacció i en particular de catàlisi. |
| B1 | Aprendre a aprendre. |
| B2 | Capacitat d'anàlisi i de síntesi. |
| B3 | Aplicar el pensament crític, lògic i creatiu. |
| B4 | Resoldre problemes de forma efectiva. |
| B5 | Treballar de forma autònoma amb iniciativa i responsabilitat personal. |
| B6 | Habilitat per a treballar en equip, com a membre de l'equip o com a líder. |
| B7 | Tenir solvència en la cerca i ús d'informació bibliogràfica específica. |
| B8 | Capacitat per analitzar críticament la informació. |
| B9 | Capacitat per establir prioritats i objectius i planificar el temps de forma efectiva. |
| B10 | Habilitat de comunicar de forma eficient, oral i escrita, en varietat de formes i a diverses audiències. |
| B11 | Capacitat per prendre decisions en situacions complexes. |
| B14 | Actuar sempre amb respecte i educació amb tothom. |
| C1 | Dominar la comprensió d'anglès escrit i oral i tenir-ne un nivell mínim d'expressió. |
| C2 | Utilitzar com a usuari les eines bàsiques en TIC. |
| C4 | Moure’s amb facilitat per l’espai europeu i per la resta del món. |
| Objectius d'aprenentatge |
| Objectius | Competències | ||
| Entender los fundamentos y criterios de diseño de productos biotecnológicos | A1 |
||
| Compendre els aspectes cinètics de les reaccions bioquímiques i la seva especificitat | A4 |
||
| Modelizar procesos biotecnológicos, tomando las decisiones pertinentes durante el diseño en funcion de criterios de diseño (p. ej. dimensionando los equipos). Adquirir una correcta metodologia aplicable en simulación de procesos. | A19 A20 |
||
| Identificar les avantatges i limitacions de la simulació de processos. | B1 B3 B4 |
||
| Resoldre autònomament els conflictes inherents a la simulació de processos. | B1 B2 B3 B4 B5 |
||
| Aprendre els conceptes necessaris para simular y analitzar processos en estat estacionari utilitzant Super.Pro | A10 A20 A29 A30 |
||
| Qüestionar sistemàticament la estructura y condiciones de operació de un procés. | B3 B4 B5 |
||
| Determinar las condiciones òptimes d'operació respectant les restriccions del procés i/o del producte. | A29 |
B3 B8 |
C2 |
| Realizar un trabajo en grupo con plena responsabilidad individual de los resultados | B1 B3 B5 B6 B8 B9 B10 B11 B14 |
||
| Comunicarse eficientemente de forma escrita | B7 |
C1 C4 |
|
| Continguts |
| Tema | Subtema |
| Descripció funcionament assignatura | Normes de funcionament de l'assignatura, metodologia... |
| Sessió I: Inici no traumàtic per a principiants... | Presentació de l’assignatura Simulació de processos Què és? Per a què serveix? Què necessita? Quins son los punts forts i febles? Super Pro® Survival Kit: això és un laberint! Algú te un mapa de ruta? - Dades bàsiques: unitats, informes... - Selecció de components - Com es pot seleccionar un model termodinàmic adient per a l’estimació de propietats? Equacions d’estat o models d’estimació del coeficient d’activitat? Quins components segueixen la Llei de Henry? - Definir les corrents: composició, cabal, pressió i temperatura - Definir els equips: condicions d’operació i/o especificacions dels productes Graus de llibertat (per fi serveixen per alguna cosa!) - Com connectar les operacions unitàries? Generar el diagrama de flux |
| Sessió II: centrem-nos en les operacions unitàries | Això és com anar en bicicleta: només s’aprèn provant - Resolució d’un cas trucat ( = per a principiants) |
| Sessió III: l’hora de la veritat de les columnes de destil·lació |
Resolució d’un cas (relativament senzill) |
| Sessió IV: stop, think & go |
El ratolí, el simulador i la pressa de decisions: els arbres no em deixen veure les fulles (o era al revés?) - Classificar les especificacions de disseny: optimitzable, inviolable i flexible - Quina és la influencia de XX en XY? Resoldre + casos + complexos + ràpidament - Comparar entre diferents alternatives per optimitzar un procés Quants objectius n’hi ha? Tenen tots la mateixa importància? Com es comporta el model davant de les variacions típiques? ± 5-10% Tentrada, Pentrada, qentrada, composició alimentació... - Com dimonis solucionar els problemes de convergència? Convergirà o no convergirà? Aquesta és la qüestió Potser li demanem un objectiu impossible d’assolir? Proporcionar valors estimats - Criteris de dimensionament? Com/quan/quins/per què s’apliquen? “La mida sí que importa”: inundació i pèrdua de càrrega Som capaços de discernir quina és la informació important entre la immensa quantitat de taules de resultats? - I l’esperit crític? Creiem el 50% del que escoltem, el 75% del que veiem i el 100% del que el simulador ens diu Analitzem la resposta de forma gràfica: perfils, tendències... - Una imatge val més que mil taules: que passin els ratolins, però no els elefants! El simulador només dona prediccions - El model s’ajusta a la realitat o la realitat al model? Validar les prediccions amb dades! |
| Sessió V: anem al cor del procés, el reactor |
Això és com anar en bicicleta: només s’aprèn provant - Resolució d’un cas trucat ( = per a principiants) |
| Sessió VI: l’estat estacionari no es suficient |
Convergeix ¹ resultats factibles ¹ resultats OK És molt comú trobar situacions anòmales, ambigües i/o contradictòries: el fluid circula en direcció contrària... L’estratègia de control mai és única - No tots els llaços tenen la mateixa rellevància - Les variables no són independents |
| Sessió VII: demostreu que podeu resoldre un cas senzill |
Resolució d’un cas (relativament senzill) |
| Sessió VIII: un nou tipus de separació | Resolució d’un cas (relativament senzill) |
| Sessió IX: modelització d’un procés sencer |
Resolució del procés de producció: reactors, extractors, bombes, bescanviadors de calor i columnes de destil·lació |
| Sessió X: modelització d’un procés sencer una mica més complex |
Resolució del procés de producció del ciclohexà: reactors, bescanviadors de calor, bombes, flash i columnes de destil·lació |
| Sessió XI i XII: una altra volta de rosca. Primer modelitzar i després optimitzar | Resolució d’un cas basat en unitats de separació |
| Sessió XIII i XIV: una altra volta de rosca. Primer modelitzar i després optimitzar |
Resolució d’un cas basat en reactors (continu tanc agitat i flux en pistó) |
| Sessió XV: per acabar... |
Resolució de dubtes més freqüents Simulacre d’examen en condicions reals |
| Planificació |
| Metodologies :: Proves | |||||||||
| Competències | (*) Hores a classe | Hores fora de classe | (**) Hores totals | ||||||
| Activitats Introductòries |
|
1 | 0 | 1 | |||||
| Sessió Magistral |
|
6 | 6 | 12 | |||||
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària |
|
3 | 0 | 3 | |||||
| Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques |
|
15 | 7.5 | 22.5 | |||||
| Resolució de problemes, exercicis |
|
8 | 8 | 16 | |||||
| Avantprojecte |
|
25 | 12.5 | 37.5 | |||||
| Atenció personalitzada |
|
8 | 8 | 16 | |||||
| Proves pràctiques |
|
3 | 0 | 3 | |||||
| (*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor. (**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat | |||||||||
| Metodologies |
| Descripció | |
| Activitats Introductòries | Aspectes basics de simulacio de processos Aspectes basics per fer servir Super.Pro |
| Sessió Magistral | Introducció bàsica a les operacions unitàries que es modelitzaran |
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària | Resolució de problemes a l'aula de PC amb el simulador de processos |
| Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques | Resolució dels problemes a l'aula de PC fent servir super Pro |
| Resolució de problemes, exercicis | Resolució de problemes oberts: pressa de decisions |
| Avantprojecte | Modelització d'uin problema obert, amb cerca d'informació, definició del diagrama de flux |
| Atenció personalitzada |
|
|
| Avaluació |
| Descripció | Pes | ||
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària | Simulació d’una operació d’equilibri (10%). Simulació d’una operació de no equilibri (10%). Simulació d’un reactor amb cinètica no elemental (10%). |
30% | |
| Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques | Simulació de un procés d’obtenció d’un producte químic a partir de les matèries primeres | 20% | |
| Avantprojecte | Modelització del procés productiu del avantprojecte que estan realitzant, incloent-hi aspectes de síntesis de processos, de disseny de processos i de modelització de processos. | 30% | |
| Proves pràctiques | Test individual. A final del període de impartició de l’assignatura, i en la data hora i hora publicada en la Guia Docent, es realitzarà una prova global dels coneixements adquirits per l’alumne (a resoldre a la sala d'ordinadors). Hi ha nota minima per promitjar (3.5) | 20% | |
| Altres comentaris i segona convocatòria | |||
|
Els alumnes que hagin renunciat a l'avaluació continuada faran un examen global i exhaustiu dels coneixement impartits a l'assignatura en la data, hora i aula publicada a la Guia Docent. Aquest examen valdrà el 100% de la nota de l'assignatura per aquests alumnes. En la segona convocatòria (juny) es realitzarà un examen global i exhaustiu dels coneixements impartits en l'assignatura en la data, hora i aula publicada a la Guia Docent. |
|||
| Fonts d'informació |
| Bàsica |
BRANAN, C. BRRANON, C., Rules of thumb for chemical engineers: A manual of quick, accurate solutions to everyday process engineering problems, 2ª ed, Gulf Professional Publishing Company, NY, EEUU, 1998 |
||||
| Complementària |
CARLSON, E. C., Don’t gamble with physical properties for simulations, chem. eng. prog., 92 (10), 35-46, 1996
KISTER, H. Z., Does your simulation reflect the real world?, hydrocabon processing, 103-109, agosto 1997
SOWELL, R., Why a simulation system doesn’t match the plant?, hydrocabon processing, 102-107, marzo, 1998 |
||||
Bibliografia complementària: - Cusack, R. G. Designing a separation process, Chem. Eng., 128-136, maig 1998 - Horwitz, B. A. Nocera, A. J. Are your “scotomatized” by your simulation software? Chem. Eng. Prog., 68-71, setembre 1996 - Horwitz, B. A. Avoid nausea when solving dynamic problems, Chem. Eng. Prog., 92 (3), 44-51, 1996 - Schad, R. C. Make the most of process simulation, Chem. Eng. Prog., 21-27, gener 1998 - Schad, R. C. Don’t let recycle streams stymie your simulations, Chem. Eng. Prog., 68-76, desembre 1994 Bibliografia complementària (propietats físiques): - Agarwal, R., Li, Y.-K. Santollani, O., Satyro, M. A., Vieler, A. Uncovering the realities of simulation-Part 2, Chem. Eng. Prog., 64-72, juny 2001 - Agarwal, R., Li, Y.-K. Santollani, O., Satyro, M. A., Vieler, Uncovering the realities of simulation-Part 1, Chem. Eng. Prog., 42-52, maig 2001 |
|||||
| Recomanacions |
| Assignatures que es recomana cursar simultàniament | ||
|
||
| Assignatures que es recomana haver cursat prèviament | |||||
|
|||||