DADES IDENTIFICATIVES 2014_15
Assignatura (*) ENGINYERIA DE REACTORS Codi 20695104
Ensenyament
Enginyeria Química (2013)
Cicle 2n
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
6 Obligatòria Primer AN
Llengua d'impartició
Anglès
Departament Enginyeria Química
Coordinador/a
MONTANÉ CALAF, DANIEL
Adreça electrònica daniel.montane@urv.cat
nikolas.sochorakis@urv.cat
Professors/es
MONTANÉ CALAF, DANIEL
SOCHORAKIS ., NIKOLAS
Web
Descripció general i informació rellevant The course deals with the fundamental aspects of chemical reactor engineering in multiphase systems involving multiple simultaneous reactions, either catalytic or non-catalytic. The course is based on examples or relevant industrial processes.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 A1.1 Aplicar efectivament el coneixement de les matèries bàsiques, científiques i tecnològiques pròpies de l'enginyeria.
 A1.2 Dissenyar, executar i analitzar experiments relacionats amb l'enginyeria
 A1.4 Saber establir models matemàtics i desenvolupar-los mitjançant la informàtica apropiada, com a base científica i tecnològica per al disseny de nous productes, processos, sistemes i serveis, i per a l'optimització d'uns altres ja desenvolupats. (G5)
 A2.2 Concebre, projectar, calcular, i dissenyar processos, equips, instal•lacions industrials i serveis, en l'àmbit de l'enginyeria química i sectors industrials relacionats, en termes de qualitat, seguretat, economia, ús racional i eficient dels recursos naturals i conservació del medi ambient. (G2)
 A3.1 Aplicar coneixements de matemàtiques, física, química, biologia i altres ciències naturals, obtinguts mitjançant estudi, experiència, i pràctica, amb raonament crític per establir solucions viables econòmicament a problemes tècnics (I1)
Tipus B Codi Competències Transversals
 B1.1 Comunicar i discutir propostes i conclusions en fòrums multilingües, especialitzats i no especialitzats, d'una manera clara i sense ambigüitats (G9).
Tipus C Codi Competències Nuclears
 C1.1 Dominar en un nivell intermedi una llengua estrangera, preferentment l’anglès.
 C1.2 Utilitzar de manera avançada les tecnologies de la informació i la comunicació.

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 A1.1 Coneix i classifica les reaccions i els reactors heterogenis catalítics i no catalítics.
Coneix les últimes tendències en reactors heterogenis.
 A1.2 Utilitza eines numèriques (polymath, matlab) en el disseny de reactors.
 A1.4 Dissenya reactors heterogenis amb especial dedicació a la catàlisi.
Dissenya reactors intensificats (reactors de membranes, destil • lació reactiva)
 A2.2 Dissenya reactors tenint en compte criteris de seguretat, economia i de medi ambient
 A3.1 Proposa reactors adequats a problemes tècnics.
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
 B1.1 Intervé de forma efectiva i transmet informació rellevant.
Prepara i realitza presentacions estructurades complint amb els requisits exigits.
Planifica la comunicació: genera idees, busca informacions, selecciona i ordena la informació, fa esquemes, determina el tipus de públic i els objectius de la comunicació, ...
Redacta documents amb el format, contingut, estructura, correcció lingüística, registre adequats i il • lustra conceptes utilitzant correctament les convencions: formats, títols, peus, llegendes, ...
Utilitza estratègies per presentar i dur a terme les seves presentacions orals (ajuts audiovisuals, mirada, veu, gest, control de temps, ...).
Utilitza un llenguatge apropiat a la situació.
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge
 C1.1 Expressa opinions sobre temes abstractes o culturals de forma limitada
Explica i justifica breument les seves opinions i projectes
Comprèn instruccions sobre classes o tasques assignades pels professors
Comprèn les idees bàsiques de programes de ràdio o televisió
Comprèn informació i articles de caràcter rutinari
Extreu el sentit general dels textos que contenen informació no rutinària dins d'un àmbit conegut
Recull en apunts part de la informació que s'imparteix en una classe
Escriu cartes o prendre notes sobre assumptes previsibles i coneguts
 C1.2 Coneix el maquinari bàsic dels ordinadors
Coneix el sistema operatiu com a gestor del maquinari i el programari com eina de treball
Utilitza programari per a comunicació off-line: editors de textos, fulles de càlcul i presentacions digitals
Utilitza programari per a comunicació on-line: eines interactives (web, moodle, blocs..), correu electrònic, fòrums, xat, vídeo-conferències, eines de treball col·laboratiu...

Continguts
Tema Subtema
Review of fundamental concepts Kinetics of homogeneous reactions.
Thermodynamic equilibria in reacting systems
Mass and energy balances for single-phase reacting systems.
Models for basic reactors. Isothermal and non-isothermial ideal reactors.
Kinetics of heterogeneous reactions Heterogeneous catalysis. Modeling of surface-catalyzed reactions.
Polymerization reactions. Enzymatic reactions.
Influence of heat and mass transfer on the reaction rates in multiphasic reacting systems Influence of external mass and energy transport for a catalyst particle.
Internal transport inside a catalyst pellet: simultaneous diffusion and reaction.
Internal effectiveness factors and global effectiveness factors.
Design of biphasic catalytic reactors (S-G and S-L) Fixed bed catalytic reactor
Fluidized bed reactor
Monolith and (micro) catalytic-wall reactors
Design of multiphasic catalytic reactors (S-G-L) Slurry reactors
Trickle-bed reactors
Introduction to process intensification through reactor design Reactive distillation.
Membrane reactors.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
Sessió Magistral
A1.1
A1.4
A2.2
A3.1
C1.1
20 20 40
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
A1.4
A2.2
A3.1
C1.2
12 24 36
Pràctiques a laboratoris
A1.2
A1.4
A2.2
16 40 56
Presentacions / exposicions
B1.1
C1.1
C1.2
3 6 9
Atenció personalitzada
2 0 2
 
Proves pràctiques
A1.1
A1.2
A1.4
A2.2
A3.1
C1.1
6 0 6
 
(*) 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 Presentation of the course: description of the course contents, objectives, methodologies, planning and evaluation criteria.
Sessió Magistral Lecture sessions to develop the content of the course, and discussion of practical examples. Support material will be provided to the students in advance through the Moodle space of the course.
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària A collection of short problems will be proposed for the students to practice the material covered during the lecture sessions. Key exercises will be solved and discussed in class.
Pràctiques a laboratoris The students will work in group on the analysis and design of heterogeneous reactors based on a "real-life" case studies. The solution of these problems will involve the use of numerical computational tools (COMSOL simulation laboratory).
A total of 3 short cases and a more complex final design project will be solved. The results of each short case will be presented as a short written report. The design project will be presented as a written report and a public exposition.
Presentacions / exposicions The students will perform a public presentation and discussion of the results attained on their reactor design project
Atenció personalitzada Individual interviews/meetings will be scheduled for those students requiring specific assistance to deal with any aspect of the course

Atenció personalitzada
Descripció
The instructor will be available during office hours to provide further help and guidance to the students individually. Students should take advantage of these meetings to solve questions and doubts they may have about specific parts of the course material. The hours in which those meetings may be scheduled will be posted in the Moodle workspace before the course starts. Dr. Daniel Montané. Department of Chemical Engineering. Office 217. daniel.montane@urv.cat 977 559 652

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Pràctiques a laboratoris
A1.2
A1.4
A2.2
A total of 4 case studies will be developed during the laboratory practicals:
- 3 short closed-ended problems, accounting for 10% of the final grade each.
- 1 open-ended design project, that will account for 25% of the final grade
55
Presentacions / exposicions
B1.1
C1.1
C1.2
Oral public presentation of the results of the reactor design project (group activity) 5
Proves pràctiques
A1.1
A1.2
A1.4
A2.2
A3.1
C1.1
2 practical tests, to be solved individually, will be developed during the course. To pass the course, and regardless of the other items to be evaluated, it is mandatory that:
- The average grade of the 2 tests is at least of 4.0 points over 10.
- The grade in one of the tests has to be at last of 5.0 over 10 points.
40
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Second call:

Students who need to take the second evaluation call will be graded based on the following items and contributions:

  • Final exam (second call): 70%
  • Written report of the reactor design project: 30%

Please, note that a minimum grade of 4.0 over 10.0 will be also required in the Final Exam to pass the course in the second call.

NOTE: The use of electronic communication devices (phones, tablets, etc.) during the individual written exercises/exams is strictly forbidden. All devices must be disconnected and stored away while the students are inside the classroom during the entire length of the exercise. If numerical calculation tools were required for the exam, the students will be informed in advance about the conditions and restrictions to use personal laptop computers. In any case, the computers will be used for the sole purpose of the exam and with its network access deactivated (WiFi, GSM, etc.).

Students that fail to comply with these rules will be sanctioned with a grade of "0" (zero) in the exercise/exam, regardless of other disciplinary actions taken by the ETSEQ.


Fonts d'informació

Bàsica H. Scott Fogler, Elements of chemical reaction engineering, 4th, Prentice Hall, 2006

A few papers from scientific journals will be used as reference material. These papers will be provided by the instructor beforehand through the Moodle workspace of the course.

Complementària G. F. Froment, K. B. Bischoff, J. De Wilde, Chemical reactor analysis and design, 3rd, John Wiley & Sons, cop. 2011
O. Levenspiel, Chemical reaction engineering, 3rd, Wiley, cop. 1999
K. Daizo, O. Levenspiel, Fluidization engineering, 2nd, Butterworth-Heinemann, cop. 1991

Recomanacions


Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
FENÒMENS DE TRANSPORT AVANÇATS/20695101
(*)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