DADES IDENTIFICATIVES 2007_08
Assignatura PROCESSOS DE SEPARACIÓ Codi 20012221
Ensenyament
Enginyeria Química (1993)
Cicle 2on
Descriptors Crèd. Crèd. teoria Crèd. pràctics Tipus Curs Període
6 4.5 1.5 Optativa Segon
Llengua d'impartició
Departament Enginyeria Química
Coordinador/a
CLARAMONTE SEBASTIÁN, VICENTE
Adreça electrònica vicente.claramonte@urv.cat
jose.font@urv.cat
Professors/es
CLARAMONTE SEBASTIÁN, VICENTE
FONT CAPAFONS, JOSÉ
Web
Descripció general i informació rellevant Aprofundir en les operacions de separació típiques de la indústria de procés químic. Després d'haver estudiat els fonaments de les Operacions de Separació per etapes d’equilibri, aquesta assignatura entra en el detall del disseny i operació dels processos de separació industrial més habituals, ampliant l’abast i continguts.

Competències
Codi  
A1 L’aplicació del principis de conservació de matèria, energia i quantitat de moviment.
A3 La modelització bàsica matemàtica i numèrica de processos i propietats.
A4 L’aplicació dels conceptes de la termodinàmica bàsica a processos amb i sense reacció química.
A6 La concepció i disseny d’operacions bàsiques de separació.
A11 El càlcul i disseny bàsic d’altres operacions unitàries comuns.
A12 L’aplicació de conceptes d’economia bàsica i la realització d’estimacions de costos i anàlisi d’inversions.
B1 Resoldre problemes de forma efectiva.
B3 Aplicar pensament crític, lògic i creatiu.
B6 Comprometre-se amb l’ètica i la responsabilitat social com a ciutadà i com a professional.
B7 Comunicar-se de manera efectiva i amb asertivitat a l'entorn laboral i com a ciutadà.
B8 Capacitat d’anàlisi i síntesi.
B10 Capacitat de gestió de la informació.
B11 Presa de decisions.
B12 Treball en equip.
B13 Habilitats en les relacions interpersonals.
B15 Aprenentatge autònom.
B16 Adaptació a noves situacions.
B18 Lideratge.
B19 Sensibilitat per a temes medioambientals.
C1 Dominar l’expressió i la comprensió d'un idioma estranger.
C2 Utilitzar com a usuari les eines bàsiques en TIC.
C5 Expressar-se correctament (tant de forma oral com escrita) en la llengua pròpia.

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Seleccionar les condicions adequades d’operació d’una columna de destil.lació multicomponent pel que fa a la pressió, a la relació de reflux i el nombre d’etapes. A1
A3
A4
A6
B1
B3
B6
B8
B11
B19
C1
Modelitzar les diferents formes bàsiques d’operació en destil.lació discontínua. A1
A3
A4
A6
B1
B6
B8
B11
B19
C1
Determinar el nombre d’etapes i els cabals per realitzar una separació mitjançant extracció o absorció. A1
A3
A4
A6
B1
B6
B8
B11
B15
B19
C1
Enumerar i descriure els principis bàsics de separació de les diferents operacions basades en membranes. A1
A3
A4
A6
B8
B11
B15
B19
C1
Determinar la pressió de treball, el tipus, número i disposició dels mòduls, les característiques dels efluents i el cost energètic per a una planta desalinitzadora. A1
A3
A6
A12
B1
B3
C1
Predimensionar separadors gas-líquid, líquid-líquid i sòlid-líquid. A1
A3
A6
A11
B1
C1
Dimensionar columnes de plats i de rebliment i els seus principals elements interns. A1
A3
A6
A12
B1
B3
B8
B11
B15
B16
C1
Cercar a la literatura els valors de les propietats físiques, termodinàmiques, etc. B3
B10
B11
C1
C2
Comunicar eficientment, tant de forma oral com escrita. B7
C5
Treballar en equip amb plena responsabilitat individual. B12
B13
B18

Continguts
Tema Subtema
INTRODUCCIÓ. Repàs de matèries prèvies: equilibri de fases, punt de bombolla i rosada, destil.lació flash, mètode de McCabe-Thiele.
DESTIL.LACIÓ. Sistemes multicomponents: Components claus. Elecció del reflux òptim. Selecció de la pressió d’operació. Eficàcia d’una etapa. Mètodes short-cut FUG-FUEM i Smith-Brinkley. Tractament de la no idealitat en mètodes Short-cut. Mètodes rigorosos: Lewis-Matheson, Thiele-Geddes, matricial. Aplicació a simuladors. Separacions difícils: destil.lació extractiva/azeotròpica. Destil.lació batch.
HIDRODINÀMICA DE COLUMNES DE CONTACTE GAS-LÍQUID. Descripció i disseny de plats de campana, vàlvules i perforats. Disseny de columnes de rebliment a l’atzar, ordenat i estructurat. Disseny de columnes de contacte gas-líquid: dimensionat, elecció i dimensionat dels elements interns, selecció del material.
ABSORCIÓ. Absorció de gasos en contacte amb un líquid. Solucions líquides ideals i no ideals. Mescles diluïdes de gasos i el factor d’absorció. Sistemes no isotèrmics.
EXTRACCIÓ LÍQUID/LÍQUID. Diagrames ternaris, equipament, extracció contracorrent sense reflux en sistemes immiscibles o parcialment miscibles.
SEPARADORS GAS-LÍQUID-SÒLID. Separadors líquid-sòlid, líquid-líquid, gas-líquid, gas-sòlid: Tipus i aplicacions. Selecció i dimensionat.
MEMBRANES. Classificació. Tipus de membranes i mòduls. Aplicacions i disseny bàsic. L’osmosi inversa: una planta potabilitzadora d’aigua de mar.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
 
Sessió Magistral
20 40 60
Avantprojecte
15 30 45
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
19 19 38
 
Atenció personalitzada
1 0 1
 
Proves pràctiques
5 0 5
 
(*) 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
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Es presenta l'organització del curs, els objectius instruccionals, la planificació, el procediment d'avaluació i les condicions per superar l'assignatura. Es connecta l'assignatura amb d'altres prèvies i posteriors i es posa de manifest la seva rellevància per als enginyers químics.
Sessió Magistral Combinació de classe magistral i estudi de casos. A partir de la introducció dels conceptes bàsics, es desenvolupen exemples, exercicis i activitats, treballats entre els estudiants i el professor. Es discuteixen situacions on cal aplicar criteris per seleccionar operacions o condicions.
Avantprojecte Es tracta de realitzar projectes de disseny que permetin la cooperació de totes les assignatures i que enfrontin als alumnes, treballant en equip, a problemes oberts que facilitin l’entrenament de, entre d’altres, les seves capacitats d’aprenentatge en cooperació, de lideratge, d’organització, de comunicació i d’enfortiment de les relacions personals.
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Es proporciona una col·lecció de problemes representatius de les diferents operacions unitàries presentades. Aquests problemes haurien de ser resolts tant de forma presencial com en hores pròpies del estudiant. En dates prefixades, es demana que una part dels estudiants lliuren un problema determinat; aquest es corregit i valorat i forma part del procés d'avaluació.

Atenció personalitzada
 
Atenció personalitzada
Descripció
Reunions de discussió, fora de l'aula, individuals o en grups reduïts per tal de discutir sobre qüestions o problemes concrets. L'horari t'atenció serà comunicat convenientment.

Avaluació
  Descripció Pes
Avantprojecte Prova grupal. Treball, en equip, realitzat integradament amb la resta d'assignatures del curs acadèmic. Es valora un informe escrit i una presentació seguida d'interpel·lacions individuals. 25%
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Lliurament d'exercicis realitzats individualment. Es sol·licita només una part dels problemes proposats, escollits a l'atzar. 5%
Proves pràctiques Prova individual (20%). Exercicis curts d’aplicació i preguntes de criteri . Realitzar aproximadament a la meitat del curs.

Prova individual (50%). Estudi pràctic d’un cas de disseny o redisseny d’una operació de separació, basat en una situació real. Realitzada al final del curs.
75%
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica McCABE, W.L., SMITH, J.C., HARRIOTT, P., Unit Operations of Chemical Engineering, McGraw-Hill. Existeix una traducció del 1994 de la mateixa editorial, 1993

Complementària MULDER, M., Basic Principles of Membrane Technology, Kluwer Academic Publishers, 1996
COULSON, J.M., RICHARDSON, J.F., SINNOT, R.K., Chemical Engineering, vol 2, Pergamon Press, 2nd Ed., 2001
PERRY, H.R., CHILTON, C.H., Chemical Engineers Handbook, McGraw Hill, 7th Ed, 1997
MEDINA, J.A., Desalación de aguas salobres y de mar. Osmosis Inversa., Mundi-Prensa, 2000
VAN WINKLE, M., Distillation, Mc Graw-Hill, 1968
KISTER, H.Z., Distillation Design, McGraw Hill, 1992
AIChE, Distillation in Practice (course on interactive CD-ROM), American Institute of Chemical Engineers, 2000
TREYBAL, R.E., Operaciones de Transferencia de Masa, McGraw-Hill 2ª Ed., 1980
FARIÑAS, M., Osmosis Inversa. Fundamentos, Tecnología y Aplicaciones, McGraw-Hill, 1999
KING, C.J., Separation Processes, McGraw-Hill, 1971

 

Recomanacions

Assignatures que en continuen el temari
DISSENY D'EQUIPS I INSTAL.LACIONS/20012026
PROJECTE FI DE CARRERA/20012101

Assignatures que es recomana cursar simultàniament
LABORATORI DE QUÍMICA II/20011023
CONTROL I INSTRUMENTACIÓ DE PROCESSOS QUÍMICS/20012009
SIMULACIÓ I OPTIMITZACIÓ DE PROCESSOS QUÍMICS/20012031

Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
MÈTODES NUMÈRICS/20011001
TERMODINÀMICA TÈCNICA I/20011014
FONAMENTS D`ENGINYERIA QUÍMICA/20011018
CÀLCUL/20011020
OPERACIONS DE SEPARACIÓ/20012008
 
Altres comentaris
Assignatures que es recomana haver cursat prèviament (i aprovat): Totes les dels cursos anteriors. Operacions de Separació.