Química Industrial

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1 Unidad responsable: ETSEIB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona Unidad que imparte: EQ - Departamento de Ingeniería Química Curso: Titulación: 2016 GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA (Plan 2010). (Unidad docente Obligatoria) Créditos ECTS: 6 Idiomas docencia: Catalán Profesorado Responsable: Otros: Rosa Maria Darbra Roman Oriol Gibert Horario de atención Horario: A convenir Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: 1. Capacidad para comprender y aplicar los principios de conocimientos básicos de la química general, química orgánica e inorgánica y sus aplicaciones en la ingeniería. 2. Conocimientos básicos de los sistemas de producción industrial. Transversales: 3. APRENDIZAJE AUTÓNOMO: Detectar deficiencias en el propio conocimiento y superarlas mediante la reflexión crítica y la elección de la mejor actuación para ampliar este conocimiento. 4. COMUNICACIÓN EFICAZ ORAL Y ESCRITA: Comunicarse de forma oral y escrita con otras personas sobre los resultados del aprendizaje, de la elaboración del pensamiento y de la toma de decisiones; participar en debates sobre temas de la propia especialidad. 5. TERCERA LENGUA: Conocer una tercera lengua, que será preferentemente inglés, con un nivel adecuado de forma oral y por escrito y en consonancia con las necesidades que tendrán las tituladas y los titulados en cada enseñanza. 6. TRABAJO EN EQUIPO: Ser capaz de trabajar como miembro de un equipo interdisciplinar ya sea como un miembro más, o realizando tareas de dirección con la finalidad de contribuir a desarrollar proyectos con pragmatismo y sentido de la responsabilidad, asumiendo compromisos teniendo en cuenta los recursos disponibles. Metodologías docentes Clases expositivas y participativas Clases de prácticas Conferencias de profesores invitados Aprendizaje autónomo Aprendizaje basado en proyectos, problemas y casos (trabajo en grupo) Objetivos de aprendizaje de la asignatura El objetivo de esta asignatura es conseguir que los alumnos adquieran una visión de conjunto de la industria química y de la gran cantidad de productos que se obtienen gracias a ella. Se estudian los principales procesos de producción de la indústria química, des del aprovechamiento y transformación de la materia prima hasta el producto final, haciéndose especial émfasi en aspectos de seguridad y medio ambiente. 1 / 11

2 Los objetivos específicos de esta asignatura son: 1- Concienciar de la gran variedad de industrias en el ámbito de la química industrial, así como de los productos provinientes de esta. 2- Identificar las primeras materias y productos intermedios involucrados en la producción química a gran escala. 3- Reconocer las diferentes operaciones físicas y químicas que permiten la transformación de estas materias primas a productos finales. 4- Describir procesos químicos de gran importancia para la industria química. 5- Evaluar los aspectos de seguridad y de medio ambiente relacionados con los diferentes procesos químicos. 6- Valorar la importancia del mantenimiento y servicios auxiliares en el funcionamiento de una planta química. Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 0h 0.00% Horas grupo mediano: 30h 20.00% Horas grupo pequeño: 30h 20.00% Horas actividades dirigidas: 0h 0.00% Horas aprendizaje autónomo: 90h 60.00% 2 / 11

3 Contenidos Tema 1. Introducción a la química industrial Dedicación: 8h Grupo grande/teoría: 4h Aprendizaje autónomo: 4h Importancia de la industria química. Situación de ésta a nivel mundial y en el Estado Español. Definición de proceso químico y factores importantes para su éxito. Aspectos mediambientales y de seguridad Clases expositivas y participativas (4h) Ejercicios prácticos en clase Ejercicio hecho en casa a entregar Lectura en casa sobre los estudios de ingeniería química Objetivos 1 y 5. Tema 2. Materias primas de la industria química Dedicación: 18h Grupo grande/teoría: 4h Grupo mediano/prácticas: 4h Aprendizaje autónomo: 10h En este capítulo se repasan las grandes fuentes naturales de materias primas de las cuales se nutre la industria química: litosfera, hidrosfera, atmosfera y biosfera. Clases expositivas y participativas (4h) Ejercicios prácticos en clase Clases de prácticas sobre el tratamiento de aguas residuales (4h) Estudio personal para el test que se hace al final de las prácticas Objetivos 2 y 5 3 / 11

4 Tema 3. Industria del petróleo Dedicación: 17h Grupo grande/teoría: 9h Aprendizaje autónomo: 8h Presentación de la industria del petróleo a nivel mundial. Introducción al refino: procesos de refino I (destilación y craqueo) y procesos de refino II (reformado y purificación). Productos finales. Clases expositivas y participativas (7h) Ejercicios prácticos en clase 1 ejercicio a entregar 2 lecturas para casa que se comentan luego en clase Inicio de preparación del trabajo final de curso Conferencia de un profesor invitado (2h) Objetivos 2, 3 y 4. Tema 4. Petroquímica Dedicación: 15h Grupo grande/teoría: 5h Aprendizaje autónomo: 10h Introducción a la industria petroquímica. Explicación detallada de los derivados del metano, etileno, propileno y benceno, entre otros. Usos y aplicaciones. Clases expositivas y participativas (3h) Ejercicios en clase 2 lecturas para casa que se comentan luego en clase 1 visita (2h) Estudio personal para el primer examen parcial Objectivos 3 y 4 4 / 11

5 Tema 5. Industria del plástico Dedicación: 13h Grupo grande/teoría: 5h Aprendizaje autónomo: 8h Introducción a los polímeros. Tipos de polímeros. Industria del plástico. Procesos de elaboración del plástico: polimerización y conformación de la pieza acabada. Plásticos naturales. Clases expositivas y participativas (3h) Ejercicios en clase 1 ejercicio a entregar 1 visita (2h) Continuación de la elaboración del trabajo final de curso Objectivos 3, 4 y 5 Tema 6. Industria de los detergentes Dedicación: 13h Grupo grande/teoría: 5h Aprendizaje autónomo: 8h Introducción a la industria de los detergentes. Aspectos ambientales. Principales características y funcionamiento. Producción de jabones y de detergentes sintéticos. Formulaciones. Clases expositivas y participativas (3h) Ejercicios prácticos en clase 1 ejercicio a entregar 1 visita a industria (2h) Continuación de la elaboración del trabajo final de curso Objetivos 2, 3, 4 y 5 5 / 11

6 Tema 7. Industria del cloro y la sosa Dedicación: 13h Grupo grande/teoría: 5h Aprendizaje autónomo: 8h Introducción. Cloruro sódico. Electrólisis por via acuosa: celda de diafragma, mercurio y membrana. Electrólisis de la sal fundida. Producción de otros derivados del cloruro sódico. Clase expositiva y participativa (3h) Ejercicios en clase 1 lectura en casa Conferencia de un profesor invitado (2h) Objetivos 2, 3 y 4 Tema 8. Industria de los fertilitzantes Dedicación: 13h Grupo grande/teoría: 5h Aprendizaje autónomo: 8h Introducción a los fertilizantes. Producción de ácid sulfúrico, ácido fosfórico y ácido nítrico. Aspectos mediambientales y de seguridad. Clases expositivas y participativas (3h) Ejercicios en classe 1 visita (2h) Continuación de la elaboración del trabajo final de curso Objetivos 3, 4 y 5 6 / 11

7 Tema 9. Industria del cemento Dedicación: 15h Grupo grande/teoría: 3h Aprendizaje autónomo: 12h Introducción a la industria del cemento. Materias primas. Proceso de producción. Aplicaciones y usos. Aspectos ambientales y de seguridad. Clases expositivas y participativas (3h) Ejercicios en clase 1 lectura en casa Finalización del trabajo (documento escrito) Objectivos 2, 3, 4 y 5. Tema 10. Industria del papel Dedicación: 17h Grupo grande/teoría: 7h Aprendizaje autónomo: 10h Introducción a la importancia del papel a nivel mundial. Tipos de papel. Procesos de fabricación existentes. Aspectos relacionados con el medio ambiente. Clases participativas y expositivas (3h) Ejercicio a entregar Preparación de las presentaciones del trabajo Presentacions de los trabajos (4h) Estudio personal Objetivos 2, 3, 4 y 5. 7 / 11

8 Tema 11. Mantenimiento y servicios auxiliares Dedicación: 8h Grupo grande/teoría: 4h Aprendizaje autónomo: 4h Explicación de la importancia del mantenimiento para la industria química. Diferentes tipos de mantenimiento y función. Introducción a otros aspectos prácticos de la industria (subcontratación, comunicación, gestión, etc.) Clases participativas y expositivas (4h) Ejercicio práctico Estudio personal Objetivo 6 8 / 11

9 Planificación de actividades CLASES EXPOSITIVAS Y PARTICIPATIVAS Dedicación: 92h Grupo grande/teoría: 44h Aprendizaje autónomo: 48h Explicar los contenidos de la asignatura. Material de soporte: Transparencias, ejercicios y artículos. Todo está disponible en atenea. Descripción de la entrega esperada y vínculos con la evaluación: Ejercicios entregables. Primer examen parcial y Segundo examen parcial. Cumplir con todos los fijados en la asignatura. VISITAS Dedicación: 14h Grupo grande/teoría: 8h Aprendizaje autónomo: 6h Las visitas servirán a los alumnos para poder observar directamente, procesos químicos a gran escala de obtención de productos cotidianos. Material de soporte: El subministrado por las empresas donde se realice la visita. Objetivos del 1 al 6. PRÁCTICAS Dedicación: 10h Grupo mediano/prácticas: 4h Aprendizaje autónomo: 6h Las prácticas que se hacen sobre el tratamiento de aguas residuales sirven para profundizar en un tema muy importante para la industria química, ya que ésta genera una gran cantidad de aguas residuales en sus procesos. Material de soporte: Transparencias disponibles en atenea. Descripción de la entrega esperada y vínculos con la evaluación: Test al final de las clases. Objetivo 5. 9 / 11

10 TRABAJO Dedicación: 34h Grupo grande/teoría: 4h Aprendizaje autónomo: 30h Cada grupo hará un trabajo sobre un producto químico cotidiano diferente. De esta manera podrán conocer el proceso de producción desde la materia prima hasta el producto final y exponerlo a sus compañeros de clase. Material de soporte: Búsqueda bibliográfica, visitas a empresas del sector, consultas al profesor, etc. Descripción de la entrega esperada y vínculos con la evaluación: Entrega del trabajo al final del cuatrimestre y presentación en clase. El alumno debe afrontar un proceso totalmente desconocido y saber encontrar la información necesaria para describirlo y entenderlo. Sistema de calificación Primer examen parcial: 42,5% de la nota Segundo examen parcial: 42,5% de la nota Trabajo final de curso: 10% de la nota Prácticas: 5% de la nota Normas de realización de las actividades - Los exámenes eliminan materia. - El segundo examen parcial se realiza el dia del examen final. - El examen de reevaluación permitirá recuperar el primero y el segundo examen parcial. El trabajo y las prácticas no son reavaluables. Un no presentado es cuando un alumno no se presenta a ningún acto de evaluación. - Las visitas no son obligatorias, pero son como otra classe y por tanto, entran a examen. 10 / 11

11 Bibliografía Básica: Austin, George T. Manual de procesos químicos en la industria. Méxic: McGraw-Hill, ISBN Calleja, G. et al. Introducción a la ingeniería química. Madrid: Sintesis, ISBN Kelly, A. ; Harris, M.J. Gestión del Mantenimiento industrial. Madrid: Fundación Repsol Publicaciones, ISBN Ramos Carpio, M.A. Refino de petróleo, gas natural y petroquímica. Madrid: Fundación Fomento Innovación Industrial, ISBN Kent, J.A.; Riegel, E. R.. Kent and Riegel's handbook of industrial chemistry and biotechnology. 11th ed. Nova York: Van Nostrand Reinhold, ISBN Complementaria: Vian, A. Introducción a la química industrial. 2a ed. Madrid: Reverté, ISBN X. Weissermel, K. Química orgánica industrial : productos de partida e intermedios más importantes. Barcelona: Reverté, ISBN Jones, D. S. J. Elements of petroleum processing. Chichester: John Wiley & Sons, ISBN Stephenson, R.M. Introducción a los procesos químicos industriales. Mèxic: CECSA, Chauvel, A. Procédés de pétrochimie : caractéristiques techniques et économiques. 2a ed. Paris: Technip, ISBN / 11