| Competències |
| Codi | |
| A3 | La modelització bàsica matemàtica i numèrica de processos i propietats. |
| A5 | La modelització dels sistemes amb reacció química. |
| A6 | La concepció i disseny d’operacions bàsiques de separació. |
| A9 | El càlcul i disseny d’equips de bescanvi de calor. |
| A10 | El càlcul i disseny de reactors químics bàsics. |
| B1 | Resoldre problemes de forma efectiva. |
| B2 | Aprendre a aprendre. |
| B3 | Aplicar pensament crític, lògic i creatiu. |
| B4 | Treballar de forma autònoma amb iniciativa. |
| B5 | Treballar de forma col·laborativa. |
| B8 | Capacitat d’anàlisi i síntesi. |
| B10 | Capacitat de gestió de la informació. |
| B11 | Presa de decisions. |
| B14 | Raonament crític. |
| C2 | Utilitzar com a usuari les eines bàsiques en TIC. |
| Objectius d'aprenentatge |
| Objectius | Competències | ||
| Adquirir una correcta metodologia aplicable en simulació de processos. | A3 A5 A9 A10 |
B2 B8 B11 B14 |
C2 |
| Identificar les avantatges i limitacions de la simulació de processos. | B1 B3 |
||
| 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 Hysys.Plant. | A3 A6 A9 A10 |
B11 |
|
| Qüestionar sistemàticament la estructura y condiciones de operació de un procés. | B2 B3 B4 |
||
| Determinar las condiciones òptimes d’operació respectant les restriccions del procés i/o del producte. | A3 A5 |
B1 B3 B8 B10 B14 |
|
| 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? Aspen Plus®/HYSYS Survival Kit: - 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 l’operació unitària líder, la destil·lació |
- 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: - 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 solucionar els problemes de convergència? Potser li demanem un objectiu impossible d’assolir? Proporcionar valors estimats - Criteris de dimensionament? Com/quan/quins/per què s’apliquen? - 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 |
- Resolució d’un cas trucat ( = per a principiants) |
| Sessió VI: l’estat estacionari no es suficient |
Convergeix: resultats factibles 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 amb reactors continus tipus tanc agitat i flux pistó |
Resolució d’un cas (relativament senzill) |
| Sessió VIII: un nou tipus de separació basada en l’equilibri líquid-líquid |
Resolució d’un cas (relativament senzill) |
| Sessió IX (3 de novembre): modelització d’un procés sencer |
Resolució del procés de producció d’estiré: 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 columnes de destil·lació |
| 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 |
|
40 | 20 | 60 | |||||
| Resolució de problemes, exercicis |
|
10 | 8 | 18 | |||||
| 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 Aspen.Plus/HYSYS |
| 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 Aspen Plus/HYSYS |
| Resolució de problemes, exercicis | Resolució de problemes oberts: pressa de decisions |
| Atenció personalitzada |
|
|
| Avaluació |
| Descripció | Pes | ||
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària | Simulació d’una operació d’equilibri líquid - vapor usant una termodinàmica basada en Equacions d’estat (10%). Simulació d’una operació d’equilibri líquid - líquid usant termodinàmica basada en coeficients d’activitat (10%). Simulació d’un reactor químic amb cinètica no elemental (10%). |
30% | |
| Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques | Simulació de DOS processos globals d’obtenció d’un producte químic a partir de les matèries primeres (30%). | 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 | 40% | |
| Altres comentaris i segona convocatòria | |||
|
L'avaluació de l'assignatura es duu a terme en dues convocatòries. La primera de les quals es realitza a final del període d'impartició de la matèria (gener) mentre que la segona es realitza a final del curs acadèmic de la universitat (juny). En la primera convocatoria (gener) s'aplica el mètode d'avaluació continuada que te en compte el seguiment personalitzat de l'alumne durant el període de classes i la realització de determinades activitats que es valoraran. A petició de l'alumne, i només per causes justificades de caràcter laboral o d'incompatibilitat horària, el professor pot autoritzar la renuncia a l'avaluació continuada. Per tal de demanar la renuncia a l'avaluació continuada l'alumne demanarà un imprès a secretaria de l'escola, el qual haurà d'omplir i exposar els motius pels quals demana aquesta renuncia i ho demanarà al professor de l'assignatura. Aquest ho estudiarà junt amb el altres professors del curs i comunicarà a l'alumne la concessió o no de la renuncia a l'avaluació continuada. El període de presentació de sol•licitud a la renuncia serà durant les dues primeres setmanes d'impartició de l'assignatura. Avaluació continuada. L'avaluació continuada dels alumnes comporta la realització i valoració de les activitats amb la ponderació detallada en cada cas (veure descripció i qualificació de "Resolució de problemes" i "Proves pràctiques"). 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: <!--[if !supportLists]-->- <!--[endif]-->Cusack, R. G. Designing a separation process, Chem. Eng., 128-136, maig 1998 <!--[if !supportLists]-->- <!--[endif]-->Horwitz, B. A. Nocera, A. J. Are your “scotomatized” by your simulation software? Chem. Eng. Prog., 68-71, setembre 1996 <!--[if !supportLists]-->- <!--[endif]-->Horwitz, B. A. Avoid nausea when solving dynamic problems, Chem. Eng. Prog., 92 (3), 44-51, 1996 <!--[if !supportLists]-->- <!--[endif]-->Schad, R. C. Make the most of process simulation, Chem. Eng. Prog., 21-27, gener 1998 <!--[if !supportLists]-->- <!--[endif]-->Schad, R. C. Don’t let recycle streams stymie your simulations, Chem. Eng. Prog., 68-76, desembre 1994 Bibliografia complementària (propietats físiques): <!--[if !supportLists]-->- <!--[endif]-->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 <!--[if !supportLists]-->- <!--[endif]-->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 haver cursat prèviament | ||
|
||
| Altres comentaris | |
| Es recomana haver cursat les assignatures de Fonaments d’Enginyeria Química, Enginyeria Tèrmica, Termoelectroquímica, Cinètica Aplicada, Disseny de reactors Químics, Operacions Bàsiques de Separació i Càlcul i Disseny de Bescanvi de Calor. |