EN INGENIERÍA QUÍMICA

Transcripción

1 UNIVERSIDAD DE SONORA Unidad Regional Centro División Ingeniería Departamento Ingeniería Química y Metalurgia LICENCIATURA EN INGENIERÍA QUÍMICA Asignatura: Laboratorio Ingeniería Química III Clave: 9008 Antecente: Ingeniería Reactores, Mecánica Consecuente: Laboratorio Ingeniería Química IV fluidos, Transferencia Calor, Laboratorio Ingeniería química II Créditos: 4 (4 h laboratorio) Modalidad: Semipresencial Horas Semana: 4 Horas curso: 64 Modalidad enseñanza-aprendizaje: Laboratorio Departamento Servicio: Ingeniería Química y Metalurgia Eje formación: Integrador Carácter: Obligatorio Competencias específicas a sarrollar: Intifica, analiza y diagnostica el efecto o impacto las variables un proceso físico y/o químico. Analiza y resuelve problemas los cambios fisicoquímicos materia y energía. Capacidad para interpretar y evaluar datos rivados observaciones y mediciones, relacionándolos con para explicar los fenómenos físicos y/o químicos. Aplica técnicas simulación y optimización para terminar los valores más convenientes las variables interés en un proceso físico y/o químico. Conocimientos generales previos requeridos: - Solución analítica y numérica ecuaciones diferenciales mediante factor integrante, transformada Laplace, método Euler y método Runge Kutta - Ajuste datos a una función polinómica, exponencial o en función 2 o más variables - Implementación Matlab en las actividas antes mencionadas - Graficación en Excel o Matlab - Balance masa y energía en reactores batch, continuos y tubulares - Bombas centrifugas - Perdidas presión por fricción - Mecanismos transferencia masa - Mecanismos transferencia energía 1

2 Introducción: La asignatura Laboratorio Ingeniería Química III integra los conocimientos prácticos Ingeniería Reactores, Mecánica Fluidos, Transferencia Calor, La asignatura se divi en 4 unidas competencia relacionadas con i) Ingeniería Reactores, ii) Mecánica Fluidos, iii) Transferencia Calor y iv) En la unidad competencia Ingeniería reactores son estudiados los reactores batch, tipo tanque continuo, tubulares y reactores batch no isotérmicos no adiabático. En esta unidad competencia es realizado un proyecto cómputo que involucra el diseño teórico un reactor en base a la cinética la reacción, régimen operación seleccionado y producción especificada. En la segunda unidad competencia Mecánica fluidos son realizadas perfiles velocidad, velocidad sedimentación, caídas presión y terminación curva característica una bomba. Esta unidad temática involucra un proyecto relacionado con construir/instrumentar/optimizar un dispositivo para medir caídas presión. En la tercera unidad competencia Transferencia Calor son realizadas relacionadas con la obtención l coeficiente global transferencia calor. En la cuarta unidad competencia Operaciones Unitarias I son realizadas para terminar difusividas en líquidos y gases, realizar secados, adsorciones y stilaciones. Propósito: El propósito esta asignatura es integrar mediante actividas laboratorio algunos los conceptos teóricos estudiados en Ingeniería Reactores, Mecánica Fluidos, Transferencia Calor, Objetivo General: Analizar, correlacionar y molar los con algunos los conceptos teóricos estudiados en Ingeniería Reactores, Mecánica Fluidos, Transferencia Calor, Operaciones Unitarias I. Objetivos Específicos: 1. son cor la teoría Reactores, Mecánica Fluidos, Transferencia Calor, 2. computadoras en el Ingeniería Reactores, Mecánica Fluidos, Transferencia Calor, 3. Trabajar en equipo en forma responsable, empática, colaborativo, proactivo, y tolerante para la solución problemas y situaciones o casos don se involucre cambios energía. Así mismo berá comunicarse forma oral y escrita apropiadamente en español e inglés, tener conocimiento las tecnologías la información y la comunicación. Unidas Competencias Unidad Competencia I. Ingeniería Reactores 1.1. Reactor Batch isotérmico 1.2. Reactor tipo tanque continuo isotérmico 1.3. Reactores en serie tipo tanque continuo isotérmicos 1.4. Reactor tubular isotérmico: Efecto l flujo alimentación en la conversión salida 1.5. Reactor semicontinuo 1.6. Reactor Batch no isotérmico no adiabático: Balance masa, energía y análisis simultaneo 1.7. Reactor Batch para producción biodiesel: Purificación y caracterización producto 1.8. Reactor Batch para hidrólisis acida materiales lignocelulosicos y productos por HPLC 2

3 Unidad Competencia II. Mecánica Fluidos 2.1. Perfiles velocidad 2.2. Velocidad sedimentación 2.3 Determinación la curva característica una bomba 2.4. Caída presión 2.5. Diseño y construcción equipo para medir caídas presión Unidad Competencia III. Transferencia Calor 3.1. Determinación Uo Intercambiadores Calor tubos concéntricos en paralelo y en contracorriente 3.2. Balance Calor en un Intercambiador Tubos y Coraza operando en paralelo 3.3. Cálculo la eficiencia en el intercambiador calor tipo tanque con chaqueta calentamiento 3.4. Determinación Uo para Intercambiador calor platos operado con flujos en contracorriente 3.5. Correlaciones l coeficiente convectivo transferencia calor Unidad Competencia IV. Operaciones Unitarias I 4.1. Determinación difusividas gases y líquidos 4.2. Determinación las curvas velocidad secado 4.3. Adsorción nitrato cobre sobre carbón activado 4.4. Destilación batch a presión reducida 4.5. Destilación multietapa binaria: Análisis stilado, residuos y alimentación por HPLC Evaluación: criterios generales para la acreditación l curso: Reportes : 75% Proyectos: 20% Presentación : 5% Bibliografía Programación en Ingeniería Química (aplicaciones en Excel, Mathcad y MATLAB), Colección TEXTOS ACADÉMICOS, Abraham Rogelio Mártin García, Patricia Guerrero Germány Rafael E. Cabanillas López Tipo (básica o complementaria) Básica 3

4 Desarrollo las competencias Resultados l aprendizaje Ingeniería Actividas educativas Volumen trabajo l estudiante Evaluación calculado en horas SEMANA 1 Reactor Batch isotérmico son cor la teoría Ingeniería son cor Reactor tipo tanque continuo isotérmico SEMANA 2 Reactores en serie tipo tanque continuo isotérmicos 4

5 Ingeniería son cor Ingeniería Reactor tubular isotérmico: Efecto l flujo alimentación en la conversión salida son cor Ingeniería SEMANA 3 Reactor semicontinuo son cor Reactor Batch no isotérmico no adiabático: Sesión experimental 5

6 Ingeniería son cor Ingeniería son cor la teoría Ingeniería son cor SEMANA 4 Reactor Batch no isotérmico no adiabático: Balance masa, energía y análisis simultaneo Reactor Batch para producción biodiesel: Sesión experimental SEMANA 5 Reactor Batch para producción biodiesel: Purificación y caracterización producto 6

7 Ingeniería son cor Ingeniería son cor Ingeniería Reactor Batch para hidrólisis acida materiales lignocelulosicos: Sesión experimental SEMANA 6 Reactor Batch para hidrólisis acida materiales lignocelulosicos: Análisis productos por HPLC son cor Trabajar en equipo en Proyecto cómputo I: Proyecto que 2 Proyecto 7

8 forma responsable, empática, colaborativo, proactivo, y tolerante para la solución problemas y situaciones o casos don se involucre cambios energía Mecánica Fluidos. involucra el diseño teórico un reactor en base a la cinética la reacción, régimen operación seleccionado y producción especificada computo la unidad competencia I SEMANA 7 Perfiles velocidad son cor la teoría Mecánica Fluidos. Mecánica Fluidos. Velocidad sedimentación 2 Exposición selectas la Unidad Competencia II son cor la teoría Mecánica Fluidos. SEMANA 8 Determinación la curva característica una bomba 8

9 Mecánica Fluidos. son cor la teoría Mecánica Fluidos. Mecánica Fluidos. Caída presión son cor la teoría Mecánica Fluidos. Trabajar en equipo en forma responsable, empática, colaborativo, proactivo, y tolerante para la solución problemas y situaciones o casos don se involucre cambios energía Transferencia Calor. SEMANA 9 Proyecto 2: Diseño y construcción equipo para medir caídas presión Determinación Uo Intercambiadores Calor tubos concéntricos en paralelo y en contracorriente 2 Proyecto construcción molo físico la unidad competencia II 9

10 son cor Transferencia Calor. Transferencia Calor. son cor Transferencia Calor. Transferencia Calor. son cor Transferencia Calor. SEMANA 10 Balance Calor en un Intercambiador Tubos y Coraza operando en paralelo Cálculo la eficiencia en el intercambiador calor tipo tanque con chaqueta calentamiento SEMANA 11 Determinación Uo para Intercambiador calor platos operado con flujos en contracorriente 10

11 Transferencia Calor. son cor Transferencia Calor. Transferencia Calor. son cor Transferencia Calor. son cor Correlaciones l coeficiente convectivo transferencia calor SEMANA 12 Determinación difusividas gases y líquidos 11

12 son cor Determinación las curvas velocidad secado SEMANA 13 Adsorción nitrato cobre sobre carbón activado son cor Destilación batch a presión reducida 12

13 son cor son cor son cor SEMANA 14 Destilación multietapa binaria: Preparación la mezcla alimentación Destilación multietapa binaria: Sistema Instrumentación y control l la columna stilación. SEMANA 15 Destilación multietapa binaria: Sesión experimental 13

14 son cor son cor Trabajar en equipo en forma responsable, empática, colaborativo, proactivo, y tolerante para la solución problemas y situaciones o casos don se involucre cambios energía Trabajar en equipo en forma responsable, empática, colaborativo, proactivo, y tolerante para la solución problemas y situaciones o casos don se involucre Destilación multietapa binaria: Análisis stilado, residuos y alimentación por HPLC SEMANA 16 Presentación selectas las unidas competencia I y II Presentación selectas las unidas competencia III y IV 2 Exposición selectas las unidas competencia I y II 2 Exposición selectas las unidas competencia III y IV 14

15 cambios energía PERFIL ACADÉMICO DESEABLE DEL RESPONSABLE DE IMPARTIR LA ASIGNATURA Profesionista en el área la materia, preferencia con estudios posgrado y experiencia académica y laboral. 15