BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

Transcripción

1 Programa Educativo (PE): Ingeniería Química Área: Procesos Industriales Asignatura: Procesos de Separación II Código: IQUM-255 Créditos: 4 Fecha: Julio

2 1. DATOS GENERALES Nivel Educativo: Licenciatura Nombre del Programa Educativo: INGENIERÍA QUÍMICA Modalidad Académica: Presencial Nombre de la Asignatura: Procesos de Separación II Ubicación: Correlación: Asignaturas Precedentes: Asignaturas Consecuentes: Conocimientos, habilidades, actitudes y valores previos: Formativo Procesos de Separación I Ninguna Termodinámica, Balances de Materia y Energía, Transferencia de Calor, Procesos de Separación I; facilidad para el trabajo en equipo, perseverancia, iniciativa 2. CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTE Concepto Horas teoría y práctica Actividades bajo la conducción del docente como clases teóricas, prácticas de laboratorio, talleres, cursos por internet, seminarios, etc. (16 horas = 1 crédito) Horas de práctica profesional crítica. Servicio social, veranos de la investigación, internado, estancias, ayudantías, proyectos de impacto social, etc. (50 horas = 1 crédito) Horas de trabajo independiente. En donde se integran aprendizajes de la asignatura y tiene como resultado un producto académico ejem. exposiciones, recitales, maquetas, modelos tecnológicos, asesorías, ponencias, conferencias, congresos, visitas, etc. (20 horas = 1 crédito) Horas por periodo Teorías Prácticas Total de horas por periodo Número de créditos Total

3 3. REVISIONES Y ACTUALIZACIONES Autores: Esiquio Ortiz Muñoz Reyes Carlos Macedo y Ramírez Fecha de diseño: Julio 2009 Fecha de la última actualización: Julio 2009 Revisores: MI. Juan Carlos Pichardo Macías. Sinopsis de la revisión y/o actualización: 4. PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR (A) PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA: Disciplina profesional: Nivel académico: Experiencia docente: Experiencia profesional: Ingeniería Química Maestría Dos años Dos años 5. OBJETIVOS: 5.1 Educacional: Integrar al cuerpo de conocimientos teóricos los conocimientos científicos y heurísticos relacionados con el diseño de Procesos de Separación utilizados en la Industria de Procesos Químicos. 5.2 General: Seleccionar adecuadamente los métodos apropiados para el diseño de Procesos de Separación en equipos con etapas múltiples de contacto. 5.3 Específicos: Evaluar métodos aproximados de diseño de equipos de destilación binaria y extracción líquido-líquido de sistemas ternarios Valorar métodos aproximados de diseño de equipos de destilación multicomponente Seleccionar métodos rigurosos de diseño de equipos de absorción, desorción, extracción y destilación multicomponente Evaluar métodos rigurosos de diseño de equipos multietapas de separación limitada por la velocidad de transferencia de materia Valorar métodos de diseño de equipos de destilación intermitente. 3

4 6. MAPA CONCEPTUAL DE LA ASIGNATURA: MESH: Material balances Equilibrium relations Summation on mole fractions H enthalpy balance MERQ: Mass balance - Energy balance - Rate of reaction and mass transfer summation equations 4

5 7. CONTENIDO 1. Introducción 2. Destilación binaria 3. Extracción Líquido-Líquido en sistemas ternarios Objetivo Específico Aplicar métodos de solución y análisis de separaciones al equilibrio de una sola etapa Seleccionar métodos de diseño para la destilación binaria ordinaria Evaluar métodos de diseño para la extracción líquidolíquido en sistemas ternarios Contenido Temático/Actividades de aprendizaje 1. Separación flash o instantánea al equilibrio 2. Evaluación del Equilibrio Líquido-Vapor por medio de la separación instantánea 3. Análisis de grados de libertad para etapas al equilibrio en cascada 1. Equipo y consideraciones de diseño 2. Método gráfico de Mc.Cabe-Thiele 3. Método gráfico de Ponchon-Savarit 1. Equipo de contacto líquido-líquido 2. Consideraciones de diseño 3. Método gráfico de Hunter y Nash Básica 2. Operaciones de separación por etapas de equilibrio en ingeniería química. Henley E.J. y Seader J.D. Reverté, Operaciones de separación por etapas de equilibrio en ingeniería química. Henley E.J. y Seader J.D. Reverté, Operaciones de separación por etapas de equilibrio en ingeniería química. Henley E.J. y Seader J.D. Reverté, 1990 Bibliografía Complementaria 1. Procesos de separación. King C.J. Repla /distil/distil0.htm Procesos de separación. King C.J. Repla /distil/distil0.htm Fundamentos y Modelos de Procesos de Separación: Absorción, Destilación, Evaporación y Extracción. Holland C.D. Prentice-Hall

6 4. Métodos aproximados de diseño para sistemas con mas de tres componentes Objetivo Específico Valorar métodos aproximados de diseño de equipos de separación multicomponente Contenido Temático/Actividades de aprendizaje 1. Método de Fenske- Underwood-Gilliland 2. Método de grupos de Kremser Básica 2. Operaciones de separación por etapas de equilibrio en ingeniería química. Henley E.J. y Seader J.D. Reverté, 1990 Bibliografía Complementaria 1. Procesos de separación. King C.J. Repla Métodos rigurosos de diseño de separaciones en etapas múltiples Seleccionar métodos rigurosos de diseño de equipos de absorción, desorción, extracción y destilación multicomponente 1. Modelo de una etapa de separación al equilibrio 2. Estrategia general de solución 3. Procedimientos iterativos de solución 4. Procedimientos de corrección simultánea 5. Métodos Inside-Out 2. Procesos de separación. King C.J. Repla Fundamentos y Modelos de Procesos de Separación: Absorción, Destilación, Evaporación y Extracción. Holland C.D. Prentice-Hall Distillation Design. Kister H.Z. McGraw-Hill Separación en etapas limitadas por la velocidad de transferencia de materia Evaluar métodos rigurosos de diseño de equipos multietapas de separación limitada por la velocidad de transferencia de materia 1. Modelo de una etapa limitada por la velocidad de transferencia de materia 2. Propiedades termodinámicas y de transporte 3. Método de cálculo 2. Multicomponent Mass Transfer. Taylor, R. y Krishna R. John Wiley, New York, Conceptual Design of Distillation Systems. Doherty M.F. y Malone M.F Distillation Design. Kister H.Z. McGraw-Hill

7 7. Destilación intermitente Objetivo Específico Valorar métodos de diseño de equipos de destilación intermitente Contenido Temático/Actividades de aprendizaje 1. Destilación diferencial 2. Rectificación binaria intermitente 3. Desorción y destilación compleja intermitentes 4. Métodos cortos para destilación intermitente multicomponente Básica 2. Procesos de separación. King C.J. Repla Bibliografía Complementaria 1. Distillation Design. Kister H.Z. McGraw-Hill CONTRIBUCIÓN DEL PROGRAMA DE ASIGNATURA AL PERFIL DE EGRESO 1. Introducción 2. Destilación binaria 3. Extracción Líquido-Líquido en sistemas ternarios 4. Separaciones de sistemas con mas de tres componentes 5. Métodos rigurosos de diseño de separaciones en etapas Perfil de egreso Conocimientos Habilidades Actitudes y valores evaluación del equilibrio de fases métodos gráficos de diseño de equipo métodos gráficos de diseño de equipo métodos cortos de diseño de equipo 7

8 múltiples 6. Separación en etapas limitadas por la velocidad de transferencia de materia 7. Destilación intermitente Perfil de egreso Conocimientos Habilidades Actitudes y valores métodos rigurosos de diseño de equipo métodos rigurosos de diseño de equipo Balances de materia y energía en estado transitorio, métodos cortos y rigurosos de diseño de equipo 8

9 9. ORIENTACIÓN DIDÁCTICO-PEDAGÓGICA. BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA Estrategias a-e Técnicas a-e Recursos didácticos Aprendizaje basado en Reflexión y discusión en Prácticas de laboratorio problemas. equipo y grupal. Cuestionarios y/o preguntas Aprendizaje colaborativo. Construcción de ideas /nuevos conocimientos. AMBIENTES DE APRENDIZAJES Bibliotecas de Área y de Facultades Centros de cómputo Laboratorios de la Facultad EXPERIENCIAS DE APRENDIZAJE Búsqueda y recopilación de información: revistas técnico/científicas y de divulgación e Internet Lecturas individuales y colectivas. Exposiciones personales y en equipo sobre tópicos acordados por el grupo. Análisis de información: revistas técnico/científicas y de divulgación e internet. Utilización de preguntas generadoras de la discusión. Observación directa en el laboratorio Elaboración de informes. activadoras. Lecturas. Apoyos visuales Material de apoyo: plumones, pizarrón, computadora, cañón. Equipo y material de laboratorio (instrumentos, dispositivos digitales y electro-mecánicos, sustancias químicas) 10. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Criterios Porcentaje Exámenes 60% Tareas 20% Trabajos de investigación y/o de intervención 20% Total 100% 11. REQUISITOS DE ACREDITACIÓN Estar inscrito oficialmente como alumno del PE en la BUAP Haber aprobado las asignaturas que son pre-requisitos de ésta Aparecer en el Acta Oficial de calificaciones El promedio de las calificaciones de los exámenes aplicados deberá ser igual o mayor que 6 Cumplir con las actividades propuestas por el profesor al inicio del curso 9