|
Type A
|
Code |
Competences Specific | | | A1.1 |
Consistently apply knowledge of basic, scientific and technological subjects pertaining to engineering |
| | A5.1 |
Knowledge of material and energy balances, biotechnology, mass transfer, separation operations, chemical reaction engineering, reactor design and valorisation and transformation of raw materials and energy resources (QI1)
|
| | A5.3 |
Ability to design and manage applied experimental procedures, especially to determine thermodynamic and transport properties and to model phenomena and systems in the field of chemical engineering, fluid flow systems, heat transfer, mass transfer operations, kinetics of chemical reactions and reactors (QI3) |
|
Type B
|
Code |
Competences Transversal |
|
Type C
|
Code |
Competences Nuclear |
|
Type A
|
Code |
Learning outcomes |
| | 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 |
Planteja els balanços de matèria i energia en un sistema amb reacció química i desenvolupa 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 obté lleis i models cinètics. Calcula els paràmetres d'una equació de velocitat a partir de dades experimentals.
|
|
Type B
|
Code |
Learning outcomes |
|
Type C
|
Code |
Learning outcomes |
| Topic |
Sub-topic |
| 1. 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. 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. Disseny de reactors ideals. |
Disseny de reactors isotèrmics continus i discontinus. 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. 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. 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 ia la dissolució de partícules monodispersas. Reactors per a sistemes gas-líquid. |
| Methodologies :: Tests |
| |
Competences |
(*) Class hours
|
Hours outside the classroom
|
(**) Total hours |
| Introductory activities |
|
1 |
0 |
1 |
| Lecture |
|
48 |
80 |
128 |
| Problem solving, exercises in the classroom |
|
24 |
35 |
59 |
| Personal attention |
|
2 |
0 |
2 |
| |
| Short-answer objective tests |
|
4 |
11 |
15 |
| Practical tests |
|
5 |
15 |
20 |
| |
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students. |
Methodologies
| |
Description |
| Introductory activities |
S’utilitza una varietat de metodologies per tal de facilitar l’accés als continguts d’estudiants amb models d’aprenentatge diferents. |
| Lecture |
Combinació de classe magistral i estudi de casos. |
| Problem solving, exercises in the classroom |
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. |
| Personal attention |
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. |
|
Description |
|
Atendre als alumnes de forma individual i privada per tal
d'orientar-les en l'adquisició de coneixements tècnics i competències socials.
1º Quadrimestre: Responsable: Dr. Christophe Bengoa
Horari d'oficina: matí 10h30-14h00 tarda 16h00-18h30.
Les reunions es convocaran a petició de l'alumne, enviant un e-mail al
professor: christophe.bengoa@urv.cat
2º Quadrimestre: Responsable: Dr. Frank Stüber
Demanar cita prèvia per e-mail
Les reunions es convocaran a petició de l'alumne enviant
un e-mail al professor: frankerich.stuber@urv.cat
N.B. Es
prega no enviar e-mails pel moodle, no es poden respondre.
|
|
Methodologies |
Competences
|
Description |
Weight |
|
|
|
|
| Practical tests |
|
Examen parcial 1er Quadrimestre: es realitzarà una prova global de 3h dels coneixements adquirits per l’alumne sobre el temari complet del 1er Quadrimestre. Pes: 30%.
Examen parcial 2n Quadrimestre: es realitzarà una prova global de 3h dels coneixements adquirits per l’alumne sobre el temari complet del 2n Quadrimestre. Pes: 30%.
|
60% |
| Short-answer objective tests |
|
1r Quadrimestre. Es realitzaran dues proves individual de curta durada per controlar l'avançament de l'alumnat. Pes: 10% cada prova (20% total).
2n Quadrimestre. Es realitzarà una prova individual de curta durada per controlar l'avançament de l'alumnat. Pes: 20%
|
40% |
| Others |
|
|
|
| |
|
Other comments and second exam session |
|
Avaluació
continuada: Per poder aprovar a l'avaluació continuada, és necessari obtenir una nota
mínima de 3.0/10 a cada quadrimestre i, que la nota mitjana de les dues parts
(1r quadrimestre i 2n quadrimestre), sigui com a mínim de a 5.0/10.
Al 1er quadrimestre es faran dos problemes per lliurar a l’aula amb un pes
del 10% cadascun, i un examen final de 3 hores que val un 30%. Pes total del
1er Quadrimestre: 50%.
Si la nota del 1er Quadrimestre és superior a 3.0, es podrà conservar aquesta
nota per a la segona convocatòria.
Si la nota del 1er Quadrimestre és igual o superior a 5.0, i la assignatura no
s'aprova en segona convocatòria, es podrà conservar aquesta nota del 1er
Quadrimestre pel curs següent. Aquesta regla funcionarà únicament 1 curs. Al 2n quadrimestre es farà un examen parcial de 2 hores que té un pes de
20% i un examen final de 3 hores que val un 30%. Pes total del 2n Quadrimestre:
50%.
Si la nota del 2n Quadrimestre és superior a 3.0, es podrà conservar aquesta nota
per a la segona convocatòria.
Si la nota del 2n Quadrimestre és igual o superior a 5.0, i la assignatura no
s'aprova en segona convocatòria, es podrà conservar aquesta nota del 2n
Quadrimestre pel curs següent. Aquesta regla funcionarà únicament 1 curs.
Segona convocatòria: A l'examen de
segona convocatòria nomes es repetirà la o les parts suspeses a l'avaluació
continuada (1r quadrimestre i/o 2n quadrimestre). La nota aprovada a qualsevol
de les dues parts de l'avaluació continuada (1r quadrimestre i/o 2n
quadrimestre) es mantindrà a la segona convocatòria. La o les notes obtingudes
a la segona convocatòria substituiran la o les notes obtingudes a l'avaluació
continuada per calcular la nota global a la segona convocatòria. Es manté la
condició que per aprovar la segona convocatòria se ha de tenir com a mínim un
3.0/10 en cada part i que la nota global ha de ser igual o superior a un
5.0/10. Durant les proves
d'avaluació només es podrà utilitzar una calculadora científica sense
connectivitat a xarxes (wifi, bluetooth, etc.). Els telèfons mòbils, rellotges
intel·ligents, tabletes, ordinadors portàtils i altres aparells electrònics que
no estiguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora
de la vista. |
| Basic |
|
FOGLER, H.S., Elementos de la ingeniería de la reacción química, 2a edició traduïda al castellà, 1992. HIMMELBLAU, D.M, Basic Principles and calculations in Chemical Engineering, Prentice Hall, New Jersey, 1989. |
| Complementary |
|
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. |
(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation. |
|