DATOS IDENTIFICATIVOS 2023_24
Asignatura (*) INGENIERÍA DE REACTORES Código 20705223
Titulación
Nanociencia, Materiales y Procesos: Tecnología Química de Frontera (2013)
Ciclo
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Periodo
6 Optativa Primer 2Q
Lengua de impartición
Anglès
Departamento Ingeniería Química
Coordinador/a
MONTANÉ CALAF, DANIEL
Correo-e daniel.montane@urv.cat
Profesores/as
MONTANÉ CALAF, DANIEL
Web
Descripción general e información relevante 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 of relevant industrial processes.

Competencias
Tipo A Código Competencias Específicas
 A1.1 Aplicar efectivamente el conocimiento de las materias básicas, científicas y tecnológicas propias de la ingeniería.
 A1.2 Diseñar, ejecutar y analizar experimentos relacionados con la ingeniería
 A1.4 Saber establecer modelos matemáticos y desarrollarlos mediante la informática apropiada, como base científica y tecnológica para el diseño de nuevos productos, procesos, sistemas y servicios, y para la optimización de otros ya desarrollados. (G5)
 A2.2 Concebir, proyectar, calcular, y diseñar procesos, equipos, instalaciones industriales y servicios, en el ámbito de la ingeniería química y sectores industriales relacionados, en términos de calidad, seguridad, economía, uso racional y eficiente de los recursos naturales y conservación del medio ambiente. (G2)
 A3.1 Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química, biología y otras ciencias naturales, obtenidos mediante estudio, experiencia, y práctica, con razonamiento crítico para establecer soluciones viables económicamente a problemas técnicos (I1)
Tipo B Código Competencias Transversales
 B1.1 Comunicar y discutir propuestas y conclusiones en foros multilingües, especializados y no especializados, de un modo claro y sin ambigüedades.
 B5.3 Aplicar tecnologías nuevas y avanzadas y otros progresos relevantes, con iniciativa y espíritu emprendedor, gestionar y usar la información de forma eficiente.
Tipo C Código Competencias Nucleares

Resultados de aprendizaje
Tipo A Código Resultados de aprendizaje
 A1.1 Conoce y clasifica las reacciones y los reactores heterogéneos catalíticos y no catalíticos.
Conoce las últimas tendencias en reactores heterogéneos.
 A1.2 Utiliza herramientas numéricas (polymath, matlab) en el diseño de reactores.
 A1.4 Diseña reactores heterogéneos con especial dedicación a la catálisis.
Diseña reactores intensificados (reactores de membranas, destilación reactiva)
 A2.2 Diseña reactores teniendo en cuenta criterios de seguridad, economia y de medio ambiente.
 A3.1 Propone reactores adecuados a problemas técnicos.
Tipo B Código Resultados de aprendizaje
 B1.1 Interviene de forma efectiva y transmite información relevante.
Prepara y realiza presentaciones estructuradas cumpliendo con los requisitos exigidos.
Planifica la comunicación: genera ideas, busca informaciones, selecciona y ordena la información, hace esquemas, determina el tipo de público y los objetivos de la comunicación, ...
Redacta documentos con el formato, contenido, estructura, corrección lingüística, registro adecuados e ilustra conceptos utilizando correctamente las convenciones: formatos, títulos, pies, leyendas, ...
Utiliza estrategias para presentar y llevar a cabo sus presentaciones orales (ayudas audiovisuales, mirada, voz, gesto, control de tiempo, ...).
Usa un lenguaje apropiado a la situación.
Produce un texto oral gramaticalmente correcto.
Produce un texto oral muy estructurado, claro y eficaz.
Produce un texto oral adecuado a la situación comunicativa.
Produce un texto escrito gramaticalmente correcto.
Produce un texto escrito muy estructurado, claro y rico.
Produce un texto escrito adecuado a la situación comunicativa.
 B5.3 Conoce diferente hardware de ordenadores.
Conoce el sistema operativo como gestor del hardware y el software como herramienta de trabajo.
Utiliza software para comunicación off-line: editores de textos, hojas de cálculo y presentaciones digitales.
Utiliza software para comunicación on-line: herramientas interactivas (web, moodle, blogs…), correo electrónico, foros, chat, videoconferencias, herramientas de trabajo colaborativo...
Localiza y accede a la información de manera eficaz y eficiente.
Evalúa críticamente la información y sus fuentes, y la incorpora a su propia base de conocimientos y sistema de valores.
Utiliza la información comprendiendo las implicaciones económicas, legales, sociales y éticas del acceso a la información y su uso.
Reflexiona, revisa y evalúa el proceso de gestión de la información.
Identifica las ideas innovadoras, las relaciona con las necesidades de la sociedad, y determina su viabilidad.
Tipo C Código Resultados de aprendizaje

Contenidos
tema Subtema
Introduction The conservation equations of mass, energy and momentum, and their application to reactor design.
Numerical solution of the design equations: introduction to COMSOL.
Homogeneous reacting systems Tubular reactors in laminar flow and turbulent flow.
Mixed reactors.
Modeling and simulation of two-phase catalytic reactors Mass and energy transfer in a single particle of catalyst. Catalytic packed-bed and catalyst-monolith reactors. Fluidized bed reactors. Membrane reactors.
Three-phase catalytic reactors Overview of three-phase reactors.
Mixed systems: stirred tank slurry reactors.
Tubular systems: Trickle-bed and slurry bubble column reactors, and reactors based on catalyst monoliths under Taylor and falling film flows. Introduction to reactive distillation.

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Competencias (*) Horas en clase
Horas fuera de clase
(**) Horas totales
Actividades introductorias
1 0 1
Sesión magistral
A1.1
A1.4
A2.2
A3.1
24 33 57
Atención personalizada
2 0 2
Practicas a través de TIC en aulas informáticas
A1.1
A1.2
A1.4
A2.2
A3.1
B1.1
B5.3
24 60 84
 
Pruebas prácticas
A1.1
A1.2
A1.4
A2.2
A3.1
6 0 6
 
(*) En el caso de docencia no presencial, serán las horas de trabajo con soporte virtual del profesor.
(**) Los datos que aparecen en la tabla de planificación son de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías
  descripción
Actividades introductorias Presentation of the course: description of the course contents, objectives, methodologies, planning and evaluation criteria.
Sesión 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.
Atención personalizada Individual interviews/meetings will be scheduled for those students requiring specific assistance to deal with any aspect of the course
Practicas a través de TIC en aulas informáticas The students will work in groups on the analysis and design of heterogeneous reactors based on "real life" case studies. The solution of these problems will involve the use of numerical computational tools (COMSOL simulation laboratory). A total of 4 or 5 problems will be solved, depending on their complexity. The results o each case will be presented in a written report.

Atención personalizada
descripción

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. 
Due to the exceptionality of course 2020-21, the meetings will be conducted remotely through TEAMS.

Dr. Daniel Montané. 
Department of Chemical Engineering. Office 217. 
daniel.montane@urv.cat 
Phone: 977 559 652

Evaluación
Metodologías Competencias descripción Peso        
Practicas a través de TIC en aulas informáticas
A1.1
A1.2
A1.4
A2.2
A3.1
B1.1
B5.3
A total of 4 or 5 open-ended problems will be developed during the laboratory practicals and seminars. The total contribution of these activities will be 60% of the final grade. The individual contribution of each activity will depend on their complexity, and will be announced in the Moodle space at the beginning of the semester. 60
Pruebas prácticas
A1.1
A1.2
A1.4
A2.2
A3.1
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 required that:
- The average grade of the 2 tests is at least of 5.0 points over 10 points.
- The grade in the test with the lower score should be at last of 3.0 over 10 points.
40
Otros  
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

Second evaluation:

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

  • Final exam (second evaluation): 70%
  • Average grade of the case studies developed in the laboratory practicals: 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 evaluation.

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.


Fuentes de información

Básica G. F. Froment, K. B. Bischoff, J. De Wilde, Chemical reactor analysis and design, 3rd, John Wiley & Sons, cop. 2011

Class notes and copies of the slides used during the lectures will be posted as PDF files on the Moodle space of the course. Examples solved with COMSOL will be provided as well to illustrate the practical application of the topics covered along the semester. Also, 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.

Complementaria R. B. Bird, W. E. Stewart, E. N . Lightfoot, Transport phenomena, 2nd, Wiley, 2007
H. Scott Fogler, Elements of chemical reaction engineering, 4th, Prentice Hall, 2006
D. Kunii, O. Levenspiel, Fluidization engineering, 2nd, Butterworth-Heinemann, cop. 1991
O. Levenspiel, Chemical reaction engineering, 3rd, Wiley, cop. 1999
B. E. Poling, J. M. Prausnitz, J. P. O'Connell, The properties of gases and liquids, 5th, McGraw-Hill, 2001

Recomendaciones


Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
FENÓMENOS DE TRANSPORTE AVANZADOS/20695101
 
Otros comentarios
It is strongly recommended that the students have a solid background on chemical thermodynamics, kinetics, transport phenomena and reaction engineering at bachelor's level.
(*)La Guía docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la URV. Este documento es público y no es modificable, excepto en casos excepcionales revisados por el órgano competente o debidamente revisado de acuerdo la normativa vigente.