Créditos ECTS Créditos ECTS: 4.5
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 74.25 Horas de Tutorías: 2.25 Clase Expositiva: 18 Clase Interactiva: 18 Total: 112.5
Lenguas de uso Castellano, Gallego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Ingeniería Química
Áreas: Ingeniería Química
Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Convocatoria: Primer semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
La Ingeniería de la Reacción Química se ocupa de la aplicación a escala comercial de las reacciones químicas y su objetivo es el diseño y operación eficiente de los reactores químicos tomando como base una serie de fundamentos, llamados Pilares de la Ingeniería de las reacciones químicas, que incluyen Balances de materia, Leyes de velocidad, Estequiometría, Balances de energía, Difusión y Contacto. El objetivo principal de la materia es desarrollar en los estudiantes una comprensión clara de los fundamentos de la Ingeniería de la Reacción Química con el fin de enfrentarse a la resolución de problemas, adquiriendo la capacidad para la búsqueda de la información necesaria y para la selección del diseño más apropiado entre las diferentes opciones disponibles, siempre teniendo en cuenta los aspectos de seguridad en reactores químicos.
Tal y como se indica en la memoria de verificación del título, los contenidos de la materia deben seguir el siguiente descriptor:
“Introducción a la ingeniería de la reacción química. Cinética química. Mecanismos de reacción. Tipos de reactores. Comportamiento isotermo: Diseño de reactores ideales. Reactor discontinuo de mezcla completa, reactor continuo de mezcla completa, reactor tubular o de flujo en pistón. Reactores semicontinuos. Asociación de reactores.”
Así, la materia se estructura en 6 temas:
TEMA 1. INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE LA REACCIÓN QUÍMICA
Introducción: La Ingeniería de la Reacción Química. Clasificación de las reacciones químicas. Tipos de reactores químicos industriales. Conceptos básicos en el diseño de reactores. Medida del cambio de un componente por reacción química. Definición de velocidad de reacción.
TEMA 2. CINÉTICA DE LAS REACCIONES HOMOGÉNEAS. ANÁLISIS DE LA ECUACIÓN CINÉTICA
Expresión de la velocidad de reacción: la ecuación cinética. Factor dependiente de la concentración. Factor dependiente de la temperatura. Energía de activación y dependencia de la temperatura.
TEMA 3. OBTENCIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS CINÉTICOS
Introducción. Reactor discontinuo de volumen constante. Reactor discontinuo de volumen variable.
TEMA 4. REACTORES IDEALES
Introducción al diseño de reactores. Reactores ideales: Concepto y clasificación. Ecuaciones de diseño de reactores ideales. Reactor ideal discontinuo. Reactor de mezcla completa en estado estacionario (CSTR). Reactor de flujo en pistón en estado estacionario (PFR).
TEMA 5: DISEÑO DE REACTORES ISOTÉRMICOS PARA REACCIONES SIMPLES Y MÚLTIPLES
Reacciones simples. Comparación de tamaños en sistemas de un solo reactor. Asociación de reactores. Reactor con recirculación. Reacciones autocatalíticas.
Reacciones múltiples. Reacciones en paralelo. Reacciones en serie. Reacciones en serie-paralelo.
TEMA 6. LA SEGURIDAD EN LOS REACTORES QUÍMICOS.
Explosiones. Reacciones fuera de control. Sobrepresión. Pérdidas de presión en reactores. Diseño de reactores más seguros.
Bibliografía básica:
Fogler, S.H. Essentials of Chemical Reaction Engineering, 2nd ed. Boston: Pearson Education Inc., 2018. ISBN: 9780134663890 (no está disponible en papel, solicitada la versión on-line)
Levenspiel, O. Ingeniería de las Reacciones Químicas, 3ª ed. México : Limusa Wiley, 2004. ISBN 968-18-5860-3 (A120 4 G, A120 4 H, A120 4 J, QUT 130, QUT 131, QUT 242); Levenspiel, O. Chemical Reaction Engineering. 3rd ed. New York: John Wiley & Sons, 1999. ISBN 0-471-25424-X (120 11, A120 4 E, A120 4 F, QUT 218).
Bibliografía complementaria:
Fogler, H.S. Elementos de Ingeniería de las Reacciones Químicas. 4ª ed. México: Pearson Educación, 2008. ISBN 9789702611981(A120 3 G A120 3 H A120 3 I); Fogler, H.S. Elements of Chemical Reactor Engineering. 4th ed. Harlow: Prentice Hall, 2014. ISBN 978-1-292-02616-9 1-292-02616-2 (A120 3 K, A120 3 L)
González Velasco, J.R. et al. Cinética Química Aplicada. Madrid: Síntesis, 1999. ISBN84-7738-666-8 (BT 115, A QF 100, 121 10, 121 10 A, A121 8, QUT 260, QUT 261, QUT 262, QUT 263, QUT 264)
Missen, R.W., Mims, C.A. and Saville, B.A. Introduction to chemical reaction engineering and kinetics. New York: John Wiley & Sons, cop. 1999. ISBN 0-471-16339-2 (A120 1, A120 1 A, A120 1 B, A120 1 C, QUT 235)
Santamaría, Jesús M. et al. Ingeniería de Reactores. Madrid: Síntesis, 2002. ISBN 9788477386650 (A122 2 C, A122 2 D, A122 2 E, A122 2 F) ISBN Digital: 9788499581101 (disponible la versión on-line)
Competencias específicas:
CQ1 - Conocimientos sobre: CQ1.1 Balances de materia y energía CQ1.2 Biotecnología CQ1.3 Transferencia de materia, operaciones de separación CQ1.4 Ingeniería de la reacción química CQ1.5 Diseño de reactores CQ1.6 Valorización y transformación de materias primas y recursos energéticos
Competencias generales:
CG.3. Conocimiento en materias básicas y de tecnología, para que puedan aprender nuevos métodos y teorías, y dotarlos de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG.4. Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, pensamiento crítico y de comunicar y transferir conocimientos, habilidades y competencias en el área de la ingeniería química industrial.
Competencias transversales:
CT.1. Capacidad de análisis y síntesis
CT.6. Resolución de problemas
CT.8. Trabajo en equipo
CT.19. Auto-estudio
Independientemente del escenario en el que nos encontremos durante la impartición de la materia se usará el aula Virtual de la USC a través de la aplicación Moodle con los siguientes objetivos:
• Proporcionar información sobre la materia (programación docente, horarios, calendario de exámenes, anuncios varios, etc.)
• Proporcionar los materiales necesarios para las clases (presentaciones de los temas, relaciones de problemas, etc.).
• Servir de herramienta de comunicación con los alumnos a través del foro de novedades.
• Crear los grupos de trabajo.
• Proponer todas las tareas programadas incluido el trabajo en grupo.
• Incluir los accesos a la sesiones de videoconferencia por Teams (para escenarios 2 y 3).
• Realizar cuestionario de evaluación.
La metodología docente incluye, independientemente del escenario, clases expositivas, clases interactivas de seminario y una tutoría de grupo. En las clases expositivas se hará la presentación de la parte teórica de la materia (apoyada con presentaciones que se facilitarán al alumnado) y resolución de algunos de los problemas propuestos con el fin de establecer la metodología de resolución de los mismos. Puesto que uno de la objetivos clave es desarrollar la capacidad para la resolución de problemas, en las clases interactivas de seminario el alumnado resolverá el resto de los problemas propuestos y en dos de ellas, de los que se avisará previamente, se resolverá un problema de forma individual que se entregará para su evaluación, formando parte de la evaluación continua.
Se propondrá un trabajo en grupo que consistirá en la resolución de un problema abierto. Los resultados serán presentados en un informe y se expondrán oralmente en la tutoría de grupo programada (de asistencia obligatoria).
La relación de las actividades propuestas metodológicamente y las competencias para desarrollar es cómo sigue:
-Resolución de problemas en los seminarios: CG.3, CG.4, CQ.1.4, CQ.1.5, CT.1, CT.6
-Trabajo en grupo/Tutoría de grupo: CG4, CQ1.5, CT.1, CT.6, CT.8, C. T.19
Escenario 1: normalidad adaptada
• Toda la docencia será de carácter presencial.
• Las tutorías individualizadas serán preferentemente presenciales, pero se dará la opción de realizarlas a través de la plataforma MS Teams.
Escenario 2: distanciamiento
• La docencia expositiva será no presencial y se impartirá de forma síncrona a través de la plataforma MS Teams de acuerdo con el calendario programado.
• Las clases interactivas de seminario serán presenciales.
• Los dos problemas para evaluación continua se propondrán a través del Campus Virtual.
• Para la realización del trabajo en grupo se promoverá que las reuniones grupales sean no presenciales.
• La tutoría de grupo en la que se presentará oralmente el trabajo en grupo será telemática.
• Las tutorías individualizadas serán exclusivamente virtuales a través de MS Teams.
Escenario 3: cierre de las instalaciones
• La docencia será completamente de carácter no presencial. Las clases expositivas e interactivas de seminario se impartirán de forma síncrona a través de la plataforma MS Teams de acuerdo con el calendario programado.
• Los problemas de evaluación continua se programarán como tareas en el aula Virtual de la materia y se realizarán en horas de seminario previstas en el calendario. Habrá un apoyo a través de MS Teams.
• El trabajo en grupo se presentará oralmente a través de MS Teams en las fechas que se establezcan para la tutoría grupal.
• Las tutorías individualizadas serán exclusivamente virtuales a través de MS Teams.
No hay cambios en las actividades propuestas ni en los criterios de evaluación en función del escenario. La diferencia está exclusivamente en el carácter presencial (escenario 1), presencial/no presencial (escenario 2) o no presencial (escenario 3) de las actividades de evaluación continua propuestas y de la prueba final.
Se realizará un seguimiento del aprendizaje de los alumnos (evaluación continua) mediante la realización de actividades obligatorias: trabajo en grupo ( CT.1, CT.8, C. T.19) y resolución de problemas individualmente en seminarios ( CG.3, CG.4, CQ.1.4, CQ.1.5, CT.1, CT.6). Se valorará la participación activa en las clases (informe del profesor). Se realizará una prueba final de conceptos teóricos y resolución de problemas ( CQ.1.4, CQ.1.5, CT.1, CT.6, CT.19).
La distribución de la puntuación es la siguiente:
Examen: 65% (45% Problemas; 20% Teoría)
Resolución de problemas (evaluación continua): 15%
Trabajo en grupo/tutoría de grupo (evaluación continua): 15%
Informe del profesor (evaluación continua): 5%
• Para superar la materia tienen que realizarse todas las actividades de evaluación continua, trabajo en grupo (entrega de informe y presentación en la tutoría de grupo) y seminarios de evaluación continua.
• Para superar la materia se precisa una calificación global mínima de 5,0 puntos y será necesario obtener un mínimo del 35% de la puntuación correspondiente en el examen para poder sumar las calificaciones.
• En caso de no superar la materia en la primera oportunidad se guardará la nota de la evaluación continua para la segunda oportunidad y el alumno solo tendrá que repetir el examen.
• La consideración de “no presentado” se tendrá si no se realiza ninguna de las actividades objeto de evaluación.
Escenario 1: normalidad adaptada
Realización de los problemas de evaluación continua, presentación del trabajo en grupo y prueba final presenciales.
Escenario 2: distanciamiento
Realización de los problemas de evaluación continua y presentación del trabajo en grupo de forma telemática y prueba final preferentemente presencial.
Escenario 3: cierre de las instalaciones
Realización de los problemas de evaluación continua de forma telemática síncrona, propuestos como tareas del aula Virtual de la materia y apoyado desde MS Teams.
Presentación del trabajo en grupo telemática síncrona a través de MS Teams.
Prueba final telemática síncrona, propuesta como Cuestionario (teoría)/Tarea(problemas) del aula Virtual de la materia y apoyada desde MS Teams.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones.
Actividad: Horas presenciales-Horas trabajo alumno- ECTS:
Clases expositivas: Presenciales, 28; Trabajo del alumno, 34; ECTS: 2,5
Clases interactivas: Presenciales, 9; Trabajo del alumno, 11; ECTS: 0,8
Tutorías de grupo: Presenciales, 1; Trabajo del alumno, 4; ECTS: 0,2
Tutorías individualizadas: Presenciales, 1; Trabajo del alumno, 2; ECTS: 0,1
Examen y revisión: Presenciales, 5; Trabajo del alumno, 17,5; ECTS: 0,9
TOTAL: Presenciales, 44, Trabajo del alumno, 68,5; ECTS: 4,5
Se recomienda haber cursado con anterioridad las materias de Ecuaciones Diferenciales, Fundamentos de Procesos Químicos y Análisis de Procesos Químicos.
La materia se imparte en castellano.
Recomendaciones para la docencia telemática:
• Es preciso disponer de un ordenador con micrófono y cámara para la realización de las actividades telemáticas que se programen al largo del curso incluida la evaluación en escenarios 2 y 3. Se recomienda la adquisición de equipos con el entorno MS Windows, ya que otras plataformas no soportan algunos de los programas informáticos disponibles en la USC que se emplean en las materias.
• Mejorar las competencias informacionales y digitales con los recursos disponibles en la USC.
El alumnado debe hacer uso de mascarilla durante su tiempo de permanencia en la ETSE, así como lavar frecuentemente las manos con agua y jabón o usar hidrogel siguiendo las indicaciones al respecto. Cuando sea posible, debe mantener la distancia de seguridad con el resto del alumnado y profesorado, en el aula y demás espacios del centro. Tienen que seguirse escrupulosamente todas las indicaciones de las autoridades sanitarias y de la propia USC, para la protección de la salud frente al Covid-19.
“PLAN DE CONTINGENCIA”
Metodología de la enseñanza
Independientemente del escenario en el que nos encontremos durante la impartición de la materia se usará el aula Virtual de la USC a través de la aplicación Moodle con los siguientes objetivos:
• Proporcionar información sobre la materia (programación docente, horarios, calendario de exámenes, anuncios varios, etc.)
• Proporcionar los materiales necesarios para las clases (presentaciones de los temas, relaciones de problemas, etc.).
• Servir de herramienta de comunicación con los alumnos a través del foro de novedades.
• Crear los grupos de trabajo.
• Proponer todas las tareas programadas incluido el trabajo en grupo.
• Incluir los accesos a la sesiones de videoconferencia por Teams (para escenarios 2 y 3).
• Realizar cuestionario de evaluación.
Escenario 2: distanciamiento
• La docencia expositiva será no presencial y se impartirá de forma síncrona a través de la plataforma MS Teams de acuerdo con el calendario programado.
• Las clases interactivas de seminario serán presenciales.
• Los dos problemas para evaluación continua se propondrán a través del Campus Virtual.
• Para la realización del trabajo en grupo se promoverá que las reuniones grupales sean no presenciales.
• La tutoría de grupo en la que se presentará oralmente el trabajo en grupo será telemática.
• Las tutorías individualizadas serán exclusivamente virtuales a través de MS Teams.
Escenario 3: cierre de las instalaciones
• La docencia será completamente de carácter no presencial. Las clases expositivas e interactivas de seminario se impartirán de forma síncrona a través de la plataforma MS Teams de acuerdo con el calendario programado.
• Los problemas de evaluación continua se programarán como tareas en el aula Virtual de la materia y se realizarán en horas de seminario previstas en el calendario. Habrá un apoyo a través de MS Teams.
• El trabajo en grupo se presentará oralmente a través de MS Teams en las fechas que se establezcan para la tutoría grupal.
• Las tutorías individualizadas serán exclusivamente virtuales a través de MS Teams.
Sistema de evaluación
No hay cambios en las actividades propuestas ni en los criterios de evaluación en función del escenario. La diferencia está exclusivamente en el carácter presencial (escenario 1), presencial/no presencial (escenario 2) o no presencial (escenario 3) de las actividades de evaluación continua propuestas y de la prueba final.
Escenario 2: distanciamiento
Realización de los problemas de evaluación continua y presentación del trabajo en grupo de forma telemática y prueba final preferentemente presencial.
Escenario 3: cierre de las instalaciones
Realización de los problemas de evaluación continua de forma telemática síncrona, propuestos como tareas del aula Virtual de la materia y apoyado desde MS Teams.
Presentación del trabajo en grupo telemática síncrona a través de MS Teams.
Prueba final telemática síncrona, propuesta como Cuestionario (teoría)/Tarea(problemas) del aula Virtual de la materia y apoyada desde MS Teams.
Julia González Álvarez
Coordinador/a- Departamento
- Ingeniería Química
- Área
- Ingeniería Química
- Teléfono
- 881816761
- Correo electrónico
- julia.gonzalez [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidad
| Lunes | |||
|---|---|---|---|
| 11:00-12:00 | Grupo /CLIS_01 | Castellano | Aula A2 |
| Martes | |||
| 11:00-12:00 | Grupo /CLIS_02 | Castellano | Aula A2 |
| Miércoles | |||
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A2 |
| Jueves | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A2 |
| 14.01.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLE_01 | Aula A1 |
| 14.01.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_01 | Aula A1 |
| 14.01.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_02 | Aula A1 |
| 14.01.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLE_01 | Aula A2 |
| 14.01.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_01 | Aula A2 |
| 14.01.2021 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_02 | Aula A2 |
| 21.06.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A1 |
| 21.06.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A1 |
| 21.06.2021 09:15-14:00 | Grupo /CLIS_02 | Aula A1 |