Guía docente de Operaciones de Separación (2201129)

Curso 2023/2024
Fecha de aprobación: 28/06/2023

Grado

Grado en Ingeniería Química

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Módulo

Tecnología Específica: Química Industrial

Materia

Operaciones Básicas en Ingeniería Química

Curso

3

Semestre

2

Créditos

6

Tipo

Obligatoria

Profesorado

Teórico

  • Germán Luzón González. Grupo: A
  • Juan Francisco Martínez Gallegos. Grupo: A

Práctico

  • María Carmen Almecija Rodríguez Grupo: 3
  • Antonio Martínez Férez Grupo: 1

Tutorías

Germán Luzón González

Email
  • Lunes de 09:30 a 12:30 (Dpto. Iq)
  • Jueves de 08:30 a 13:30 (Dpto. Iq)

Juan Francisco Martínez Gallegos

Email
  • Primer semestre
    • Lunes de 09:00 a 11:00 (Dpto. Iq)
    • Viernes de 09:00 a 13:00 (Dpto. Iq)
  • Segundo semestre
    • Martes de 09:00 a 12:00 (Dpto. Iq)
    • Miércoles de 09:00 a 12:00 (Dpto. Iq)

María Carmen Almecija Rodríguez

Email
  • Primer semestre
    • Lunes de 10:00 a 14:00 (Dpto. Iq)
    • Viernes de 09:30 a 11:30 (Dpto. Iq)
  • Segundo semestre
    • Martes de 10:00 a 14:00 (Dpto. Iq)
    • Viernes de 10:00 a 12:00 (Dpto. Iq)

Antonio Martínez Férez

Email
  • Primer semestre
    • Lunes de 10:00 a 13:00 (Dpto. Iq)
    • Jueves de 10:00 a 13:00 (Dpto. Iq)
  • Segundo semestre
    • Miércoles de 10:00 a 13:00 (Dpto. Iq)
    • Viernes de 10:00 a 13:00 (Dpto. Iq)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

Transferencia de materia entre fases. Operaciones de separación de equilibrio. Operaciones de separación de mezclas homogéneas y heterogéneas. Operaciones de separación en una sola fase. Equipos para las operaciones de separación.

Competencias

Competencias Generales

  • CG02. Saber aplicar los conocimientos de Ingeniería Química al mundo profesional, incluyendo la capacidad de resolución de cuestiones y problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad y razonamiento crítico. 
  • CG03. Adquirir la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes dentro del área de la Ingeniería Química, así como de extraer conclusiones y reflexionar críticamente sobre las mismas. 
  • CG04. Saber transmitir de forma oral y escrita información, ideas, problemas y soluciones relacionados con la Ingeniería Química, a un público tanto especializado como no especializado. 
  • CG05. Haber desarrollado las habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores de especialización con un alto grado de autonomía. 
  • CG08. Trabajo en equipo 

Competencias Específicas

  • CE19. Conocimientos sobre balances de materia y energía, transferencia de materia, operaciones de separación.  

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Conocer las diferentes operaciones de separación, sus modos de operación y posibles aplicaciones
  • Comprender los fundamentos físicos que constituyen la base de cada operación
  • Combinar balances macroscópicos de materia y energía y relaciones de equilibrio en el cálculo de equipos de separación
  • Realizar el diseño básico de algunos equipos de separación.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

Unidad didáctica I. Introducción a las operaciones de separación

  • Tema 1. Conceptos Básicos de Separación: Procesos Químicos Industriales. Técnicas Básicas de Separación. Recuperación de Compuestos y Pureza de los Productos. Factor de Separación. Selección de Separaciones Factibles.
  • Tema 2. Transferencia de Materia: Difusión Molecular en Estado Estacionario. Difusividades. Transferencia de Materia a través de un Medio Estacionario. Transferencia de Materia en Régimen Laminar y Régimen Turbulento. Modelos de Transferencia de Materia en Fluidos con una Interfase Fluido-Fluido. Teoría de la Doble Película y Coeficientes de Transferencia de Materia Globales.
  • Tema 3. Etapa Simple de Equilibrio: Grados de Libertad. Sistemas Líquido-Vapor. Sistemas Azeotrópicos. Cálculos de Flash Multicomponente. Sistemas Ternarios Líquido-Líquido. Sistemas Líquido-Sólido. Sistemas Líquido-Gas. Sistemas Sólido-Gas.
  • Tema 4. Cascadas de Etapas de Contacto: Configuración de las Cascadas. Cascadas de Extracción. Cascadas Líquido-Vapor para Mezclas Multicomponente. Grados de Libertad para Cascadas.

Unidad didáctica II. Operaciones de separación basadas en la adición o creación de fases

  • Tema 5. Absorción y Desorción: Métodos Gráficos de Etapas de Equilibrio. Métodos Algebraicos. Método basado en la Cinética de Transferencia de Masa para Columnas de Relleno.
  • Tema 6. Destilación de Mezclas Binarias: Método de McCabe-Thiele. Extensiones al Método de McCabe-Thiele.

Práctico

Unidad didáctica I. Introducción a las operaciones de separación

  • Tema 2. Transferencia de Materia: Resolución de casos prácticos
  • Tema 3. Etapa Simple de Equilibrio: Resolución de casos prácticos
  • Tema 4. Cascadas de Etapas de Contacto: Resolución de casos prácticos

Unidad didáctica II. Operaciones de separación basadas en la adición o creación de fases

  • Tema 5. Absorción y Desorción: Resolución de casos prácticos
  • Tema 6. Destilación de Mezclas Binarias: Resolución de casos prácticos

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Henley,E.J, Seader,J.D., y Roper D.K.: Separation process principles, ISV, 3ºEd, John Wiley & Sons. 2011. ISBN 978-0-470-64611-3
  • Henley,E.J y Seader,J.D..: Operaciones de Separación por etapas de equilibrio en Ingeniería Química, Reverté. 1988. ISBN 84-291-7908-9
  • King,C.J.: Procesos de Separación, Reverté. 1980. ISBN 84-291-7301-1
  • Seader,J. y Henley,E.J.: Separation process principles, 2ªEd, John Wiley & Sons. 2006. ISBN 978-0-471-46480-8
  • Wankat, P.C.: Ingeniería de procesos de separación. Pearson Educación de México. 2008
  • Wankat, P.C.: Separation Process Engineering: Includes Mass Transfer Analysis. International 3rd Edition. Pearson Higher Education. 2011
  • McCabe, W.L..: Operaciones unitarias en ingeniería química. McGraw-Hill Interamericana. 2007
  • Martínez, P.J.: Operaciones de separación en ingeniería química: métodos de cálculo. Pearson. 2004. ISBN 84-205-4250-4

Bibliografía complementaria

  • Kister, H.Z.: Distillation design. McGraw-Hill. 1992
  • Holland, C.D. Fundamentos y modelos de procesos de separación: Absorción, Destilación, Evaporación y Extracción. Prentice Hall. 1981

Metodología docente

  • MD01. Lección magistral/expositiva 
  • MD02. Resolución de problemas y estudio de casos prácticos o visitas a industrias 
  • MD05. Realización de trabajos o informes de prácticas 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación Ordinaria

  • Un 40% de la nota final se obtiene de la evaluación de los conocimientos adquiridos por medio de la realización de un examen teórico y las competencias CG03; CG04; CG05; CB2; CB3; CB4; CB5; CE19
  • Un 40% de la nota final se obtiene de la evaluación de los conocimientos adquiridos por medio de la realización de un examen práctico y las competencias CG02; CG03; CG04; CG05; CB2; CB3; CB4; CB5; CE19
  • Un 20% de la nota final se obtiene por la realización de trabajos no presenciales, que consisten en el análisis, calculo y diseño de problemas prácticos de operaciones de separación, para lo que se aplicarán los distintos métodos que se estudian en cada tema, así se evaluarán las competencias CG02; CG03; CG04; CG05; CB2; CB3; CB4; CB5; CE19

Para calcular la nota media final de la asignatura será necesario obtener Aprobado (5 puntos sobre 10) tanto en el examen teórico como en el examen práctico

Evaluación Extraordinaria

  • Permite reevaluar las pruebas teórica y práctica del curso representando un 100% de la nota final
  • Para calcular la nota media final de la asignatura será necesario obtener Aprobado (5 puntos sobre 10) tanto en el examen teórico como en el examen práctico.

Evaluación única final

  • Las pruebas de la evaluación única final constarán de:
  • Una prueba teórica oral y/o escrita que representa el 50% de la nota final
  • Una prueba práctica que representa el 50% de la nota final
  • Para calcular la nota media final de la asignatura será necesario obtener Aprobado (5 puntos sobre 10) tanto en la prueba teórica como en la práctica.

Información adicional

Recursos:

  • Mediante las herramientas de PRADO los alumnos disponen de toda la documentación aportada en el curso (apuntes, presentaciones, formularios, problemas resueltos, etc.)

Enlaces: