Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 99 Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
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: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
La asignatura de “Reactores Químicos” es por antonomasia la materia que conjuntamente con la de “Transferencia de Materia”, justifica la titulación de Grado en Ingeniería Química como una disciplina con vida propia y diferenciada de otros Grados que habilitan en la profesión de Ingeniero Técnico Industrial. Con la misma se pretende faclitar de conocimientos que permitan al alumno análizar y diseñar reactores químicos utilizados a escala industrial, así como estudiar el impacto de reacciones químicas en fenómenos cotidianos. En este sentido esta asignatura está directamente relacionada con la materia de “Ingeniería de la Reacción Química” de 3º curso de la titulación.
Como contenidos transversales se va a fomentar el trabajo en grupo, el uso de programas informáticos para la resolución de problemas (Excel y Hysis) y el fomento del uso de las Tecnologías de la Información y Comunicaciones (TICs) a través del uso del Aula Virtual (Moodle).
Los contenidos que se desarrollan en la materia son los indicados en la memoria del título y que incluyen:
Reactores no isotérmicos. Estabilidad. Desviación del comportamiento ideal en los reactores. Modelos de dispersión y tanques en serie. Modelos Combinados. Reactores heterogéneos y catalíticos. Concepto de etapa limitante. Estudio de casos.
El programa de la materia se ha estructurado en cuatro temas cuyos contenidos son los que se detallan a continuación (horas de duración aproximadas):
Tema 1. Reactores no isotermos en estado estacionario. (11 h)
1.1. Balance de energía
1.2. Operación adiabática.
1.3 Operación no adiabática.
1.4. Conversión de equilibrio y temperatura óptima.
1.5. Multiplicidad de estados estacionarios.
1.6.- Perdida de control (Runaway)
Tema 2. Reactores no isotermos en estado no estacionario (6 h)
2.1. Balance de energía en estado no estacionario
2.2. Balance de energía en un RDTA
2.3. Operación no estacionaria de un RCTA
2.4. Seguridad en reactores químicos
Tema 3. Modelos de flujo no ideal. (13 h)
3.1. Conceptos básicos de flujo no ideal, Distribución de Tiempos de Residencia (DTR).
3.2. Conversión en reactores de flujo no ideal.
3.3. Modelos de tanques en serie.
3.4. Modelos de dispersión.
3.5. Modelos de dos parámetros.
Tema 4. Catálisis y reactores catalíticos (13 h)
4.1. Catalizadores, definiciones, clasificaciones y propiedades.
4.2. Desactivación de catalizadores
4.3. Reactores catalíticos: ejemplos
4.4. Etapas de una reacción catalítica
4.5. Concepto de etapa limitante
4.6. Etapas de adsorción, reacción y desorción
4.7. Efecto de la Transferencia externa de materia
4.8. Difusión y reacción en partículas esféricas de catalizador.
4.9. Transferencia de masa y reacción en reactores catalíticos de lecho fijo.
4.10. Reactores multifásicos y de lecho fluidizado
Bibliografía básica:
Fogler, H.S. " Elements of chemical reaction engineering, 4rd Ed. ", Prentice Hall, New Jersey (2006). “ Elementos de Ingeniería de las Reacciones Químicas, 4a Ed.”, Pearson Prentice Hall, México (2008). (Se ha publicado en 2016 la 5ª edición de esta obra).
Código del libro en la biblioteca de la ETSE: A 120 3.
Bibliografía complementaria:
Levenspiel, O.; " Chemical reaction Engineering, 3rd Ed. ”, John Wiley & Sons, New York (1999) " Ingeniería de las reacciones químicas, 3a Ed. ", Limusa Wiley, México (2004) (A120 4F)
Hill, Ch. G.; “An Introduction to Chemical Engineering Kinetics and Reactor Design”, John Wiley & Sons, New York (1977) (121 1)
Missen, R.W., Mims, C.A., Saville, B.A.; “ Introduction to Chemical reaction Engineering and kinetics ”, John Wiley & Sons, New York (1999) (A121 1A)
González Velasco, J.R. y col.; “Cinética Química Aplicada“, Síntesis, Madrid (1999) (121 10A)
Santamaría Ramiro, J.M. y col.; “ Ingeniería de reactores “, Síntesis, Madrid (1999) (acceso electrónico)
BÁSICAS Y GENERALES
CG3 - Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG4 - Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la ingeniería química industrial.
TRANSVERSALES
CT4 - Habilidades para el uso y desarrollo de aplicaciones informáticas
CT1 - Capacidad de análisis y síntesis
CT6 - Resolución de problemas
CT8 - Trabajo en equipo
CT10 - Habilidades en las relaciones interpersonales
CT13 - Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica
CT19 - Aprendizaje autónomo
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
CQ2 - Capacidad para: CQ2.1 Análisis y diseño de procesos y productos CQ2.2 Simulación y optimización de procesos y productos
Se analizará aspectos prácticos de seguridad, analizando particularmente el impacto que podría tener la pérdida de control de reactores en la seguridad de la instalación y las personas.
Escenario 1:
La metodología docente incluye clases expositivas para la presentación de la parte teórica de la materia y resolución de algunos de los problemas propuestos. En los seminarios los alumnos resolverán problemas propuestos, individualmente o en grupos de 2 alumnos, utilizando cuando sea necesario una hoja de cálculo Excel. Alternativamente realizarán pruebas de evaluación continua de la materia.
Se realizarán dos tutorías de grupo en las que los alumnos trabajarán en la resolución de un problema de tipo abierto que tendrán que resolver en grupos. Tras el correspondiente trabajo personal, en la segunda tutoría expondrán la solución que proponen para el mismo.
En las sesiones de Aula de Informática (6 h) se resolverán problemas de reactores químicos utilizando Aspen-Hysys. En la última sesión se realizará una prueba de evaluación.
Se realizará una visita técnica a una instalación industrial si se dispone de financiación para llevarla a cabo.
Se utilizará el Campus Virtual como repositorio de la documentación de la materia y como medio adicional de comunicación profesor-alumno. Las presentaciones de los temas empleados en las clases expositivas así como las correspondientes relaciones de problemas se le facilitarán a los alumnos con antelación.
La relación de las actividades propuestas metodológicamente y las competencias a desarrollar es la siguiente:
- Clases magistrales: CG3, CG4, CQ1, CQ2
- Seminarios: CG4, CT4, CT6, CT8, CT13
- Aula de informática: CT4, CT6, CT13, CQ1, CQ2
- Tutorías de grupo: CG4, CQ1, CT1, CT4, CT6, CT8, CT10, CT13, CT19
Escenario 1:
Los alumnos realizarán un examen obligatorio y complementario a la evaluación continua con cuestiones teóricas y resolución de problemas. La calificación se distribuirá de la siguiente forma:
a) Examen: 70%
b) Tutoría de grupo: 7,5%.
c) Seminarios: 7,5%
d) Prácticas en aula de informática: 15%
Para superar la materia los alumnos deberán alcanzar una calificación mínima de 4 puntos (sobre 10) en el examen.
Las calificaciones de evaluación continua se comunicarán al alumno antes del examen.
En la segunda oportunidad se conservan las calificaciones obtenidas en los apartados b), c) y d).
Si un alumno participa en las actividades de evaluación continua (tutorías de grupo, seminarios o prácticas) en un porcentaje superior al 20% se considerará como presentado en las dos oportunidades de evaluación del curso.
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.
Evaluación de las competencias:
Examen: CQ1, CQ2, CG3, CG4, CT1, CT6, CT13, CT19
Tutoría: CQ1, CG4, CT1, CT4, CT6, CT8, CT10, CT13, CT19
Seminarios: CG3, CG4, CT1, CT4, CT8, CT10, CT13, CQ1, CQ2
Prácticas: CG3, CG4, CT1, CT4, CT8, CT10, CT13, CQ1, CQ2
La materia tiene una carga de trabajo de 6 ECTS (correspondiendo 1 ECTS a 25 h de trabajo total), distribuida para cada actividad, tal y como establece la memoria del título, de la siguiente forma:
*Clases magistrales: Horas presenciales, 31,0; Horas trabajo alumno, 41; ECTS, 2,9
*Seminarios: Horas presenciales 12,0; Horas trabajo alumno, 14,0; ECTS, 1,0
*Aula informática: Horas presenciales, 6,0; Horas trabajo alumno, 4,0; ECTS, 0,4
*Tutorías de grupo: Horas presenciales, 2,0; Horas trabajo alumno, 8,0; ECTS, 0,4
*Tutorías individualizadas: Horas presenciales, 2,0; Horas trabajo alumno, 3,0; ECTS, 0,2
*Examen y revisión: Horas presenciales, 5,0; Horas trabajo alumno, 22,0; ECTS, 1,1
TOTAL: Horas presenciales, 58; Horas trabajo alumno, 92; ECTS, 6
Se recomienda el haber cursado y superado las materias “Ingeniería de la Reacción Química” y
“Termodinámica aplicada a la Ingeniería”.
Se hará uso del Campus Virtual.
Software empleado: Excel y Aspen-Hysys.
La materia se impartirá en castellano/gallego.
Plan de contingencia:
Metodología:
Escenario 2: docencia mixta (preferentemente presencial)
Las clases expositivas serán no presenciales y se llevarán a cabo por videoconferencia mediante MsTeams de forma síncrona en el horario establecido para la materia.
Las clases de seminario y aula de informática serán presenciales, cumpliendo con el distanciamiento y las medidas de seguridad impuestas por la USC (uso de mascarilla e hidrogel).
Las tutorías grupales obligatorias se llevarán a cabo de forma no presencial, preferentemente mediante Ms Teams.
Las tutorías se podrán realizar de forma no presencial mediante MsTeams, en el aula de la materia.
Escenario 3: docencia no presencial
Tanto las clases expositivas, como los seminarios y tutorías se llevarán a cabo de forma no presencial. Las dos primeras tendrán lugar mediante docencia telemática síncrona por Ms Teams, mientras que las tutorías podrán llevarse a cabo de forma asíncrona, tanto en MsTeams como en Aula Virtual.
Sistema de evaluación:
Escenario 2: docencia mixta (preferentemente presencial)
a) Examen: 70% (presencial)
b) Tutoría de grupo: 7,5%
c) Seminarios: 7,5%
d) Prácticas en aula de informática: 15%
Escenario 3: docencia no presencial
a) Examen: 60% (telemático síncrono)
b) Tutoría de grupo: 10%.
c) Seminarios: 15%
d) Prácticas en aula de informática: 15%
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 a lo largo del curso. Se recomienda la adquisición de equipos con entorno MS Windows, ya que otras plataformas no soportan algunos de los programas informáticos que se emplean en las materias, disponibles en la USC.
• Mejorar las competencias informacionales y digitales con los recursos disponibles en la USC.
Debe hacerse uso de la mascarilla durante el tiempo de permanencia del alumno/a en el Centro. Síganse escrupulosamente todas las indicaciones de las autoridades sanitarias y de la propia USC, para la protección de la salud del Covid-19. Úsese máscara, aplíquese hidrogel o lávense las manos con agua y jabón siguiendo las indicaciones y cuando sea posible auméntese la distancia con el resto de los compañeros y profesor en el aula.
Maria Amaya Franco Uria
Coordinador/a- Departamento
- Ingeniería Química
- Área
- Ingeniería Química
- Teléfono
- 881816777
- Correo electrónico
- amaya.franco [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidad
| Lunes | |||
|---|---|---|---|
| 11:00-12:00 | Grupo /CLIS_01 | Castellano | Aula A3 |
| Martes | |||
| 11:00-12:00 | Grupo /CLIS_02 | Castellano | Aula A3 |
| Miércoles | |||
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A3 |
| Jueves | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A3 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLE_01 | Aula A3 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIL_01 | Aula A3 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIL_03 | Aula A3 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_01 | Aula A3 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIL_04 | Aula A3 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_02 | Aula A3 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIL_02 | Aula A3 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIL_01 | Aula A4 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIL_03 | Aula A4 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_01 | Aula A4 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIL_04 | Aula A4 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIS_02 | Aula A4 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLIL_02 | Aula A4 |
| 23.05.2022 16:00-20:45 | Grupo /CLE_01 | Aula A4 |
| 01.07.2022 09:15-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A1 |
| 01.07.2022 09:15-14:00 | Grupo /CLIL_01 | Aula A1 |
| 01.07.2022 09:15-14:00 | Grupo /CLIL_03 | Aula A1 |
| 01.07.2022 09:15-14:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A1 |
| 01.07.2022 09:15-14:00 | Grupo /CLIL_04 | Aula A1 |
| 01.07.2022 09:15-14:00 | Grupo /CLIS_02 | Aula A1 |
| 01.07.2022 09:15-14:00 | Grupo /CLIL_02 | Aula A1 |