Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 99 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Linguas de uso Castelán, Galego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Enxeñaría Química
Áreas: Enxeñaría Química
Centro Escola Técnica Superior de Enxeñaría
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
A materia de Reactores Químicos é por antonomasia a disciplina que conxuntamente coa de Transferencia de Materia, xustifica a titulación de Grao en Enxeñería Química como unha disciplina con vida propia e diferenciada doutros Graos que habilitan na profesión de Enxeñeiro Técnico Industrial. Coa mesma preténdese facilitar ó alumno de coñecementos que lle permitan analizar e deseñar Reactores Químicos utilizados a escala industrial, así como estudar o impacto de reaccións químicas en fenómenos habituais. Neste sentido esta materia está directamente relacionada coa materia de "Enxeñería da Reacción Química" do primeiro semestre do 3º curso da titulación.
Como contidos transversais vai fomentar o traballo en grupo, o uso de programas informáticos para a resolución de problemas (Excel, e Hysys) e o fomento do uso das Tecnoloxías da Información e Comunicacións (TICs) a través do uso da Aula Virtual (Moodle).
Os contidos que se desenvolven na materia son os indicados na memoria do título e que inclúen: Reactores non isotérmicos. Estabilidade. Desviación do comportamento ideal nos reactores. Modelos de dispersión e tanques en serie. Modelos Combinados. Reactores heteroxéneos e catalíticos. Concepto de etapa limitante. Estudo de casos.
O programa da materia estruturouse en catro temas, cuxos contidos son os que se detallan a continuación (horas aproximadas de duración):
Tema 1. Reactores non isotermos en estado estacionario. (11 h)
1.1. Balance de enerxía
1.2. Operación adiabática.
1.3. Operación non adiabática.
1.4. Conversión de equilibrio e temperatura óptima.
1.5. Multiplicidade de estados estacionarios.
1.6. Perda de control (Runaway)
Tema 2. Reactores non isotermos en estado non estacionario (6 h)
2.1. Balance de enerxía en estado non estacionario
2.2. Balance de enerxía nun RDTA
2.3. Operación non estacionaria dun RCTA
2.4. Seguridade en reactores químicos
Tema 3. Modelos de fluxo non ideal. (13 h)
3.1. Conceptos básicos de fluxo non ideal. Distribución de Tempos de Residencia (DTR).
3.2. Conversión en reactores de fluxo non ideal.
3.3. Modelos de tanques en serie.
3.4. Modelos de dispersión.
3.5. Modelos de dous parámetros.
Tema 4. Catálise e reactores catalíticos (13 h)
4.1. Catalizadores, definicións, clasificacións e propiedades.
4.2. Desactivación de catalizadores
4.3. Reactores catalíticos: exemplos
4.4. Etapas dunha reacción catalítica
4.5. Concepto de etapa limitante
4.6. Etapas de adsorción, reacción e desorción
4.7. Efecto da transferencia externa de materia
4.8. Difusión e reacción en partículas esféricas de catalizador.
4.9. Transferencia de masa e reacción en reactores catalíticos de leito fixo.
4.10. Reactores multifásicos e de leito 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).(Existe unha 5ª edición desta obra publicada no ano 2016). (código do libro na biblioteca da 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) (A 120 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. e col.; “Cinética Química Aplicada“, Síntesis, Madrid (1999) (121 10A)
Santamaría Ramiro, J.M. e col.; “ Ingeniería de reactores “, Síntesis, Madrid (1999) (acceso en liña)
Competencias específicas:
CQ1 – Coñecementos sobre: CQ1.1 Balances de materia e enerxía CQ1.4 Enxeñaría da reacción químicaCQ1.5 Deseño de reactores.
CQ2 – Capacidade para: CQ2.1 Análise e deseño de procesos e produtos CQ2.2 Simulación e optimización de procesos e produtos
Competencias básicas e xerais:
CG3. Coñecemento en materias básicas e tecnolóxicas, que os capacite para a aprendizaxe de novos métodos e teorías, e os dote de versatilidade para adaptarse a novas situacións.
CG4. Capacidade de resolver problemas con iniciativa, toma de decisións, creatividade, razoamento crítico e de comunicar e transmitir coñecementos, habilidades e destrezas no campo da enxeñaría química industrial.
Competencias transversais:
CT1. Capacidade de análise e síntese
CT4. Habilidade para o uso e desenvolvemento de aplicacións informáticas
CT6. Resolución de problemas
CT8. Traballo en equipo
CT10. Habilidade nas relacións interpersoais
CT13. Capacidade de aplicar os coñecementos na práctica
CT19. Aprendizaxe autónoma
Analizaranse aspectos prácticos de seguridade, analizando particularmente o impacto que podería ter a perda de control de reactores na seguridade da instalación e as personas.
Escenario 1:
A metodoloxía docente inclúe clases teóricas para a presentación da parte teórica da materia e resolución dalgúns dos problemas propostos. Nos seminarios, os alumnos resolverán os problemas propostos, individualmente ou en grupos de 2 alumnos, usando unha folla de cálculo de Excel cando sexa necesario. Como alternativa, realizarán probas de avaliación continua da materia.
Haberá dúas titorías grupais nas que os estudantes traballarán na resolución dun problema aberto que terán que resolver en grupo. Despois do traballo persoal correspondente, na segunda titoría presentarán a solución que propoñen para iso.
Nas sesións da Aula de Informática (6 h), os problemas dos reactores químicos resolveranse usando Aspen-Hysys. Na última sesión realizarase unha proba de avaliación.
Realizarase unha visita técnica a unha instalación industrial si se dispón de financiación para levala a cabo.
O Campus Virtual utilizarase como repositorio para a documentación da materia e como medio adicional de comunicación profesor-alumno. As presentacións dos temas empregados nas clases, así como as correspondentes relacións de problemas, serán proporcionadas aos estudantes con antelación.
A lista das actividades propostas metodoloxicamente e as habilidades a desenvolver é a seguinte:
- Clases maxistrais: CG3, CG4, CQ1, CQ2
- Seminarios: CG4, CT4, CT6, CT8, CT13
- Aula de informática: CT4, CT6, CT13, CQ1, CQ2
- Titorías grupais: CG4, CQ1, CT1, CT4, CT6, CT8, CT10, CT13, CT19
Escenario 1:
Os alumnos realizarán un exame obligatorio e complementario á aviación continua con preguntas teóricas e resolución de problemas. A cualificación distribuirase do seguinte xeito:
a) Exame: 70%
b) Titoría grupal: 7,5%.
c) Seminarios: 7,5%
d) Prácticas na aula de informática: 15%
Para aprobar a materia, os estudantes deberán acadar unha nota mínima de 4 puntos (sobre 10) no exame.
As notas de avaliación continua comunicaranse ao estudante antes do exame.
Na segunda oportunidade mantéñense as cualificacións obtidas nos apartados b), c) e d).
Se un alumno participa en actividades de avaliación continua (titorías en grupo, seminarios ou prácticas) nunha porcentaxe superior ao 20%, considerarase como presentado nas dúas oportunidades de avaliación do curso.
En caso de realización fraudulenta de exercicios ou probas, aplicarase o disposto no Regulamento para a avaliación do rendemento académico dos estudantes e a revisión de cualificacións.
Avaliación de competencias:
Exame: CQ1, CQ2, CG3, CG4, CT1, CT6, CT13, CT19
Titorías: 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
A materia ten unha carga de traballo de 6 ECTS ( correspondendo 1 ECTS a 25 h de traballo total), distribuída para cada actividade tal e como establece a memoria do título da seguinte forma:
*Clases maxistrais: Horas presenciais, 31,0; Horas traballo alumno, 41; ECTS, 2,9
*Seminarios: Horas presenciais 12,0; Horas traballo alumno, 14,0; ECTS, 1,0
*Aula de informática: Horas presenciais, 6,0; Horas traballo alumno, 4,0; ECTS, 0,4
*Titorías de grupo: Horas presenciais, 2,0; Horas traballo alumno, 8,0; ECTS, 0,4
*Titorías individualizadas: Horas presenciais, 2,0; Horas traballo alumno, 3,0; ECTS, 0,2
*Exame e revisión: Horas presenciais, 5,0; Horas traballo alumno, 22,0; ECTS, 1,1
TOTAL: Horas presenciais, 58; Horas traballo alumno, 92; ECTS, 6
Ter cursado e superado as materias “Enxeñería da Reacción Química” e “Termodinámica aplicada á Enxeñería Química”.
Empregarase o Campus Virtual.
Software empregado: Excel e Aspen-Hysys.
A materia impartirase en castelán / galego.
Plan de continxencia:
Metodoloxía
Escenario 2: docencia mixta (preferentemente presencial)
As clases expositivas serán non presenciais e realizaranse por videoconferencia a través de MsTeams de forma sincronizada no horario establecido para a materia.
As clases de seminario e informática serán presenciais, cumprindo as medidas de distancia e seguridade impostas pola USC (uso dunha máscara e hidroxel).
As titorías obrigatorias en grupo realizaranse de forma non presencial, preferentemente a través de Ms Teams.
As titorías pódense levar a cabo de xeito non presencial a través de MsTeams, na aula da materia.
Escenario 3: docencia non presencial
Tanto as clases expositicas, como os seminarios e titorías levaranse a cabo de forma non presencial. Os dous primeiros terán lugar a través de ensinanzas telemáticas sincrónicas por parte de Ms Teams, mentres que as titorías pódense levar a cabo de xeito asíncrono, tanto en MsTeams como na Aula Virtual.
Sistema de avaliación
Escenario 2: docencia mixta (preferentemente presencial)
a) Exame: 70% (presencial)
b) Titoría grupal: 7,5%
c) Seminarios: 7,5%
d) Prácticas na aula de informática: 15%
Escenario 3: docencia non presencial
a) Exame: 60% (telemática síncrona)
b) Titoría grupal: 10%.
c) Seminarios: 15%
d) Prácticas na aula de informática: 15%
Recomendacións para o ensino telemático:
• É necesario ter un ordenador con micrófono e cámara para realizar as actividades telemáticas programadas ao longo do curso. Recoméndase a adquisición de equipos cun entorno MS Windows, xa que outras plataformas non admiten algúns dos programas informáticos empregados nas materias, dispoñibles na USC.
• Mellorar as habilidades informativas e dixitais cos recursos dispoñibles na USC.
A máscara debe usarse durante a estadía do alumno no centro. Siga escrupulosamente todas as indicacións das autoridades sanitarias e da propia USC para a protección da saúde contra o Covid-19. Use unha máscara, aplique hidroxel ou lave as mans con auga e xabón seguindo as instrucións e, cando sexa posible, aumente a distancia co resto de compañeiros e profesores na aula.
Maria Amaya Franco Uria
Coordinador/a- Departamento
- Enxeñaría Química
- Área
- Enxeñaría Química
- Teléfono
- 881816777
- Correo electrónico
- amaya.franco [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 11:00-12:00 | Grupo /CLIS_01 | Castelán | Aula A3 |
| Martes | |||
| 11:00-12:00 | Grupo /CLIS_02 | Castelán | Aula A3 |
| Mércores | |||
| 11:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula A3 |
| Xoves | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | 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 |