DADES IDENTIFICATIVES 2007_08
Assignatura ADSORPTION FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS Codi 205141230
Ensenyament
Enginyeria Ambiental (2006)
 Cicle 2on
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
3 Optativa Únic anual
Llengua d'impartició
Anglès
Departament Enginyeria Química
Coordinador/a
FONT CAPAFONS, JOSÉ
 Adreça electrònica jose.font@urv.cat
Professors/es
FONT CAPAFONS, JOSÉ
Web
Descripció general i informació rellevant

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
  Comú
  AC14 Conèixer i dissenyar les operacions unitàries.
  Professionalitzador
  Recerca
  AR3 La realització de recerques bibliogràfiques exhaustives en temes altament especialitzats.
  AR6 L’avaluació crítica de resultats de recerca, pròpia o aliena.
Tipus B Codi Competències Transversals
  Comú
  BC1 Creativitat. Desenvolupar idees i projectes originals.
  BC4 Resoldre problemes de manera efectiva.
  BC6 Actuar amb un esperit crític i responsable.
  BC13 Sensibilitat pel medi ambient.
Tipus C Codi Competències Nuclears
  Comú

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
To introduce porous materials and adsorption phenomena. AC14
AR3
AR6
 BC1
BC4
BC13
To study adsorption kinetics. AC14
AR6
To achieve skills on gas storage, gas separations, liquid separations. AC14
AR6
 BC1
BC6

Continguts
Tema Subtema
Fundamentals: 1. Introduction to porous materials and adsorption phenomena.
2. Pure component adsorption: fundamentals, quantum effects, idealized solids, realistic materials, and practical approaches.
3. Multicomponent adsorption equilibria: homogeneous and heterogeneous materials, theoretical models, experimental methods and molecular simulation.
4. Adsorption of complex systems, phase behavior in confined media.
5. Adsorption kinetics: fundamentals of diffusion in porous media.
6. Experimental methods and molecular simulation.
7. Analysis of adsorption kinetics in a single homogeneous and heterogeneous particle.
8. Adsorber dynamics: bed profiles and breakthrough curves.
Applications:
 9. Materials characterization using adsorption: manometry, gravimetry and calorimetry.
10. Gas storage: hydrogen and methane storage.
11. Gas separations: air separation, olefin/paraffin, and other separations.
12. Liquid separations: desulfurization of transportation fuels, xylene separation and purification.
13. Chromatography and ion exchange.
14. Novel applications.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
 
Sessió Magistral
14 14 28
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
15 22.5 37.5
 
Atenció personalitzada
1 0 1
 
Proves pràctiques
1.5 6 7.5
 
(*) 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 Presentació de l’assignatura.
Sessió Magistral Exposició teòrica dels continguts de l’assignatura.
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Realització de problemes en grups.

Atenció personalitzada
 
Sessió Magistral
Atenció personalitzada
Descripció
Personalized attention will be during office hours, or by apointment previously arranged through email

Avaluació
  Descripció Pes
Sessió Magistral
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Lliurament d'exercicis realitzats en grups. 25%
Proves pràctiques Parcial:
Prova individual (25%).

Final:
Presentació individual d’un tema de catàlisi aplicada (50%). 		75%
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica
  • Ralph T. Yang “Adsorbents fundamentals and applications” Wiley-Interscience 2003.
  • Duong D. Do “Adsorption analysis: equilibria and kinetics” Imperial College Press 1998.
  • Ralph T. Yang “Gas separation by adsorption processes” Imperial College Press 1997.
  • W.J. Thomas and B. Critteden “Adsorption Technology and Design” Butterworth Heineman 1998.
  • F. Rouquerol, J. Rouquerol, K.S.W. Sing, “Adsorption by Powders and Porous Solids: Principles, Methodology and Applications” Academic Press 1999.
  • Papers for discussion in class - Class Relevant paper(s):
  1. Sircar S. “Applications of gas separation by adsorption for the future” Adsorption Science & Technology 19(5): 347-366 (2001).
  2. Myers AL “Thermodynamics of adsorption in porous materials” AIChE J. 48(1): 145-160 (2002).
  3. Myers AL, Monson PA “Adsorption in porous materials at high pressure: Theory and experiment” Langmuir 18(26): 10261-10273 (2002).
  4. Calero S, Dubbeldam D, Krishna R, Smit B, Vlugt TJH, Denayer JFM, Martens JA, Maesen TLM “Understanding the role of sodium during adsorption: A force field for alkanes in sodium-exchanged faujasites” J. Am. Chem. Soc. 126 (36): 11377-11386 (2004).
  5. Qiao Y, Schonhoff M, Findenegg GH “H-2 NMR investigation of the structure and dynamics of the nonionic surfactant C12E5 onfined in controlled pore glass” Langmuir 19 (15): 6160-6167 (2003).
  6. Thielmann F “Introduction into the characterisation of porous materials by inverse gas chromatography” J. Chromatography A 1037 (1-2): 115-123 (2004).
  7. Tunca C, Ford DM “Coarse-grained nonequilibrium approach to the molecular modeling of permeation through microporous membranes” J. Chem. Phys. 120 (22): 10763-10767 (2004).
  8. Colaris AHJ, Hoebink JHBJ, de Croon MHJM, Schouten JC “Intrapellet diffusivities from TAP pulse responses via moment-based analysis” AIChE J. 48 (11): 2587-2596 (2002).
  9. Rittig F, Farris TS, Zielinski JM “Predicting packed-bed breakthrough behavior from PFG NMR diffusion data” AIChE J. 50 (3): 89-595 (2004).
  10. Ohba T, Kanoh H, Kaneko K “Affinity transformation from hydrophilicity to hydrophobicity of water molecules on the basis of adsorption of water in graphitic nanopores” J. Am. Chem. Soc. 126 (5): 1560-1562 FEB 11 2004.
  11. Ward MD “Molecular fuel tanks” Science 300 (5622): 1104-1105 (2003).
  12. Rosi NL, Eckert J, Eddaoudi M, Vodak DT, Kim J, O`Keeffe M, Yaghi OM “Hydrogen storage in microporous metal-organic frameworks” Science 300 (5622): 1127-1129 (2003).
  13. Kuznicki SM, Bell VA, Nair S, Hillhouse HW, Jacubinas RM, Braunbarth CM, Toby BH, Tsapatsis M “A titanosilicate molecular sieve with adjustable pores for size-selective adsorption of molecules” Nature 412 (6848): 720-724 (2001).
Complementària

Recomanacions