|
Tipus A
|
Codi |
Competències Específiques | | | A1.1 |
Aplicar efectivament el coneixement de les matèries bàsiques, científiques i tecnològiques pròpies de l'enginyeria |
| | A5.1 |
Coneixements sobre balanços de matèria i energia, biotecnologia, transferència de matèria, operacions de separació, enginyeria de la reacció química, disseny de reactors, i valorització i transformació de matèries primeres i recursos energètics (QI1) |
| | A5.3 |
Capacitat per al disseny i gestió de procediments d'experimentació aplicada, especialment per a la determinació de propietats termodinàmiques i de transport, i modelatge de fenòmens i sistemes en l'àmbit de l'enginyeria química, sistemes amb flux de fluids, transmissió de calor, operacions de transferència de matèria, cinètica de les reaccions químiques i reactors (QI3) |
|
Tipus B
|
Codi |
Competències Transversals |
|
Tipus C
|
Codi |
Competències Nuclears | | | C1.4 |
Expressar-se correctament de manera oral i escrita en una de les dues llengües oficials de la URV. |
|
Tipus A
|
Codi |
Resultats d'aprenentatge |
| | A1.1 |
Aplica correctament els balanços de matèria i energia, biotecnologia, transferència de matèria, operacions de separació, enginyeria de la reacció química, disseny de reactors, i valorització i transformació de matèries primeres i recursos energètics.
Aplica correctament les nocions de disseny i gestió de procediments d'experimentació aplicada, especialment per a la determinació de propietats termodinàmiques i de transport, i modelatge de fenòmens i sistemes en l'àmbit de l'enginyeria química, sistemes amb flux de fluids, transmissió de calor, operacions de transferència de matèria, cinètica de les reaccions químiques i reactors.
| | | A5.1 |
Plantejar els balanços de matèria i energia en un sistema amb reacció química i desenvolupar els models matemàtics bàsics per a reactors.
Desenvolupa mecanismes de reacció consistents amb la llei cinètica i les dades experimentals, tant per a reaccions homogènies com a heterogènies.
Analitza el transport de matèria i energia entre una partícula de catalitzador i el fluid limítrof.
Analitza les limitacions de transport i la seva influència sobre la selectivitat en reaccions múltiples, i sobre el comportament d'un reactor.
Dimensiona reactors discontinus, semicontinus i continus, tant isotèrmics com no isotèrmics, mitjançant resolució analítica i numèrica.
Analitza el comportament dels diferents tipus de reactors quan s'empren individualment, o combinats entre si.
Elegeix el reactor o combinació de reactors més adequats per tractar sistemes reactius limitats per l'equilibri químic i/o on es donin reaccions múltiples.
Analitza l'estabilitat i l'existència d'estats estacionaris múltiples en reactors continus de tanc agitat.
Desenvolupa i resol els models per a reactors catalítics heterogenis amb dos i tres fases.
Integra el reactor a un procés per aconseguir un acompliment òptim de la planta.
| | | A5.3 |
Analitza dades cinètiques experimentals i obtenir lleis i models cinètics. Calcula els paràmetres d'una equació de velocitat a partir de dades experimentals.
|
|
Tipus B
|
Codi |
Resultats d'aprenentatge |
|
Tipus C
|
Codi |
Resultats d'aprenentatge |
| | C1.4 |
Produeix un text escrit gramaticalment correcte
Produeix un text escrit ben estructurat, clar i ric
Produeix un text escrit adequat a la situació comunicativa
|
| Tema |
Subtema |
| 1. Introducció a la cinètica i al disseny de reactors. |
Cinètica formal en sistemes homogenis: Importància de la cinètica en enginyeria química.
Terminologia. Equilibri químic i cinètica. Variables i quantitats en cinètica.
Dependència de la velocitat de reacció amb la composició i la temperatura.
Particularització del balanç de matèria a sistemes homogenis amb reacció química.
Aplicació a sistemes tancats i oberts: models de reactors ideals. Determinació de
paràmetres cinètics a partir de dades experimentals. Aplicació a sistemes amb
reaccions simultànies: reaccions en sèrie i en paral.lel. |
| 2. Cinètica de la reacció homogènia. |
Mecanismes de les reaccions químiques en mitjans homogenis: Teories de les
reaccions elementals: teoria de col.lisions i teoria de l'estat de transició. Reaccions
elementals en fase gas i en dissolució. Reaccions no elementals. Intermedis actius.
Hipòtesi de l'estat pseudoestacionario. Cerca del mecanisme de reacció.
Polimerització. Catàlisi en sistemes homogenis. Catàlisi Àcid-Base. Catàlisi
enzimàtica: model de Michaelis-Menten, altres models. |
| 3. Els reactors ideals. Disseny. |
Disseny de reactors ideals: Disseny de reactors isotèrmics continus i discontinus.
Ocupació de múltiples reactors. Pèrdua de càrrega en reactors de llit fix.
Particularització del balanç d'energia en sistemes reactius per al disseny de reactors.
Disseny de reactors adiabàtics i no isotèrmics. Construcció i ús de diagrames TX-
ra i (1/rA)-X per al pre-dimensionat de reactors químics. Anàlisi de l'estabilitat de reactors de mescla perfecta, estats estacionaris múltiples. Sistemes amb reaccions
múltiples: reaccions en sèrie i en paral.lel. Selectivitat. Tractament generalitzat de
sistemes amb reaccions múltiples. |
| 4. Cinètica de la reacció heterogènia. |
Mecanismes de les reaccions químiques sobre superfícies: catàlisi heterogènia:
Adsorció en superfícies: Isotermes d'adsorció. Models cinètics en catàlisi
heterogènia. Etapes en la reacció. Etapa limitant de la velocitat de reacció global i
síntesi del model cinètic. Anàlisi de dades experimentals i obtenció de paràmetres
del model. Desactivació de catalitzadors heterogenis. Mecanismes i cinètiques de
desactivació. Efectes del transport extern i intern en partícules de catalitzador.
Difusió i reacció en l'interior d'una partícula de catalitzador. Mòdul de Thiele i factor
d'eficiència interna. Resistència externa i factor d'eficiència global. Criteris per avaluar
la incidència del transport en la velocitat de reacció. |
| 5. Disseny de reactors heterogenis. |
Reactors heterogenis: Disseny de reactors catalítics. Reactor de llit fix. Reactors
en suspensió. Reactors de llit fluïditzat. Reactors de llit mòbil amb desactivació
de catalitzador. Reaccions heterogènies no catalítiques. El model de nucli en
contracció: aplicació a regeneració de catalitzadors i a la dissolució de partícules
monodisperses. Reactors per a sistemes gas-líquid. |
| Metodologies :: Proves |
| |
Competències |
(*) Hores a classe
|
Hores fora de classe
|
(**) Hores totals |
| Activitats Introductòries |
|
1 |
0 |
1 |
| Sessió Magistral |
|
51 |
102 |
153 |
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària |
|
30 |
15 |
45 |
| Atenció personalitzada |
|
2 |
0 |
2 |
| |
| Proves objectives de preguntes curtes |
|
4 |
8 |
12 |
| Proves pràctiques |
|
4 |
8 |
12 |
| |
(*) 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 |
S’utilitza una varietat de metodologies per tal de facilitar l’accés als continguts d’estudiants amb models d’aprenentatge diferents. |
| Sessió Magistral |
Combinació de classe magistral i estudi de casos. |
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària |
Hands-Out. A partir de la introducció dels conceptes bàsics, es desenvolupen exemples, exercicis, activitats i tests ràpids. S’alterna el treball individual amb el treball en equip. |
|
Descripció |
|
Atendre al alumnes de forma individual per tal d'orientar-los en l'adquisició de coneixements tecnics i competencies socials.
Les consultes normalment es fan en visites concertades en horari d'atenció en el despatx del professor. |
|
Metodologies |
Competències
|
Descripció |
Pes |
|
|
|
|
| Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària |
|
Hands-Out. Durant les activitats de seminaris de l’assignatura es realitzaran un seguit d’exercicis individuals o en grup sota la supervisió del professor. Eventualment, el problema treballat en la classe presencial es demanarà que es lliuri per escrit al professor en acabar la sessió per tal de ser corregit i avaluat, o bé, es podrà terminar fora de la classe. Es realitzaran entre 8 i 10 exercicis corretgits. |
10% |
| Proves pràctiques |
|
Al final de cada quadrimestre, es realitzarà una prova global dels coneixements adquirits per l’alumne (2 x 25%). |
50% |
| Proves objectives de preguntes curtes |
|
Es realitzaran quatre proves curtes individuals d'una hora de durada (4 x 10%) per controlar l'avançament de l'alumne. |
40% |
| Altres |
|
|
|
| |
|
Altres comentaris i segona convocatòria |
|
|
| Bàsica |
|
HIMMELBLAU, D.M, Basic Principles and calculations in Chemical Engineering, Prentice Hall, New Jersey, 1989.
FOGLER, H.S., Elementos de la ingeniería de la reacción química, 2a edició traduïda al castellà, 1992
FELDER R.M. i R.W. ROUSSEAU, Principios Elementales de los Procesos Químicos, 3a edició. Addison-Wesley IberoAmericana, 2003.
GONZALEZ VELLASCO, J.R., GONZALEZ MARCOS, J.A., GONZALEZ MARCOS,M.P., GUTIERREZ ORTIZ, J.I., GUTIERREZ ORTIZ,M.A., Cinetica Quimica Aplicada, Editorial Sintesis, 1999.
SANTAMARIA, J.M., HERGUIDO, J., MENENDEZ, M.A., MONZON, A., Ingenieria de Reactores, Editorial Sintesis,1999.
SMITH, J. M., Chemical Engineering Kinetics, McGraw-Hill, 1981.
RAWLINGS, J.B. i EKERDT, J.G., Chemical Reactor Analysis and Design Fundamentals, Nob-Hill Publishing, 2002.
Software: ReactorLab, Polymath i Matlab.
LEVENSPIEL, O., The Chemical Reactor Omnibook, O. S. U. Book Stores, Inc., 1979.
SCHMIDT, L.D., The Engineering of Chemical Reactions, Oxford University Press, 1998. |
| Complementària |
|
|
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent |
|