Programa sintético OPERACIONES UNITARIAS I

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1 OPERACIONES UNITARIAS I Programa sintético OPERACIONES UNITARIAS I Datos básicos Semestre Horas teoría Horas práctica Horas trabajo adicional estudiante Créditos VI Objetivos Al finalizar el curso el alumno tendrá la capacidad seleccionar y operar equipos que involucren manejo fluidos, separaciones mecánicas, reducción tamaño y transporte sólidos para la solución problemas reales presentes en su entorno. Contribución al Perfil Egreso Competencias a Desarrollar Temario Métodos prácticas y Proporciona las bases para el cálculo, selección, operación y optimización equipos en procesos industriales. Competencias Genéricas Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral Competencias Profesionales Unidas Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 4 Unidad 5 Unidad 6 Métodos Esta asignatura inci indirectamente en el sarrollo las competencias profesionales l Programa Educativo Ingeniería Químca. Contenidos Flujo Fluidos Fluidización Mezclado. Reducción tamaño Transporte sólidos Separaciones mecánicas. La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte l maestro mediante técnicas basado en problemas, significativo, así como prácticas investigación. La participación l alumno será esencial en las tareas y trabajos investigación con la finalidad completar los temas y tópicos l curso. Prácticas El proceso - se reforzará mediante trabajos investigación, prácticas laboratorio y tareas para cada uno los temas. El profesor fomentará el uso las TIC s y programas especializados para solución y simulación problemas. Pág. 1

2 Mecanismos procedimientos evaluación y Exámenes parciales Evincias sempeño 1o Examen partamental, compren 24sesiones aproximadamente, su valor es l 70 %. Actividas como tareas, participaciones, investigaciones y otras tendrán un valor 30 %. 2o Examen partamental, compren 24sesiones aproximadamente, su valor es l 70 %. Actividas como tareas, participaciones, investigaciones y otras tendrán un valor 30 %. 3o Examen partamental, compren 24 sesiones aproximadamente, su valor es l 70 %. Actividas como tareas, participaciones, investigaciones y otras tendrán un valor 30 %. 4o Examen partamental, compren 24 sesiones aproximadamente, su valor es l 70 %. Actividas como tareas, participaciones, investigaciones y otras tendrán un valor 30 %. Portafolio evincias a través el cual se evalúan las competencias sarrolladas y que pue consistir : Cuarnillo ejercicios resueltos Reportes prácticas Simulaciones Documentación prototipos Reportes técnicos relacionados con la materia (escrito, fotos y/o vios) Otras que el profesor consire pertinentes. Examen ordinario Examen extraordinario Examen a título Examen regularización Otros métodos y procedimientos Promedio los cuatro exámenes parciales y l proyecto Examen partamental, en el que se evalúa todo el programa. Para tener recho a este examen el alumno berá haber realizado por lo menos el 80% las prácticas laboratorio y haber entregado los reportes correspondientes como evincia. Examen partamental, en el que se evalúa todo el programa. Para tener recho a este examen el alumno berá haber realizado por lo menos el 80% las prácticas laboratorio y haber entregado los reportes correspondientes como evincia. Examen partamental, en el que se evalúa todo el programa. Para tener recho a este examen el alumno berá haber realizado por lo menos el 80% las prácticas laboratorio y haber entregado los reportes correspondientes como evincia. Se establece la ponración un máximo l 15 % la calificación parcial con las respectivas prácticas laboratorio realizadas y reportadas. Es indispensable Pág. 2

3 Bibliografía básica referencia Bibliografía Complementaria Otras actividas académicas requeridas haber realizado por lo menos el 80 % las prácticas laboratorio para tener recho, al examen extraordinario, al examen a titulo y/o al examen regularización. De no contar con ello automáticamente causará recursamiento la materia. El alumno hara uso software especializado La participación en clases, trabajos extra-clase investigación, tareas, asistencia a clases y trabajos en equipo. Geankoplis Christie, J. Procesos Transporte y Operaciones Unitarias. CECSA. ISBN , 3era edición, Coulson, J.M. y Rochardson, J. F. Ingeniería Química: Solución problemas. Reverté S.A. 3 era edición, ISBN , Flujo fluidos e intercambio calor, Levenspiel, J Costa López, ISBN , , Shames, Irving. H. Mecánica Fluidos. McGraw Hill, ISBN , Chemical Process Equipment: Selection and Design. James Couper, W. Roy Penney,James R. Fair, Stanley M. Walas 2a edición, ISBN , Shamlou, P. A. Handling of Bulk Solids Theory and Practice. Butter Worths. ISBN , , Pág. 3

4 PROGRAMA ANALITICO A) OPERACIONES UNITARIAS I B) DATOS BÁSICOS DEL CURSO DE OPERACIONES UNITARIAS I Semestre Horas teoría por semana Horas práctica por semana Horas trabajo adicional estudiante Créditos VI C) OBJETIVOS DEL CURSO Objetivos generales Objetivos específicos Contribución al Perfil Egreso Competencias a Desarrollar Al finalizar el curso el estudiante será capaz : El alumno seleccionará y operará equipos que involucren manejo fluidos, separaciones mecánicas, reducción tamaño y transporte sólidos. Unidas Objetivo específico Flujo Fluidos El estudiante calculará los parámetros necesarios para la selección equipos relacionados con el flujo fluidos en tuberías. Fluidización El alumno analizará y resolverá casos fluidización. Mezclado. El alumno seleccionará el tipo mezclador y calculará la potencia requerida l agitador. Reducción tamaño El alumno seleccionará el tipo reductor tamaño y calculará su potencia. Transporte sólidos El alumno seleccionará el tipo transporte sólidos acuado y calculará la potencia requerida. Separaciones El alumno seleccionará el tipo separador mecánico mecánicas. y calculará sus parámetros operación. Desarrollo l pensamiento abstracto y proporcionar las bases para el cálculo, selección, operación y optimización equipos en procesos industriales. Competencias Genéricas Competencias Profesionales Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral Esta asignatura inci indirectamente en el sarrollo las competencias profesionales los Programas Educativos ingeniería proporcionado el sustento matemático necesario. Pág. 4

5 D) CONTENIDOS Y MÉTODOS POR UNIDADES Y TEMAS Unidad 1 Métodos 24 hs 1.1. Ecuación energía mecánica 1.2. Líquidos Tuberías y accesorios Tipos Materiales construcción Pérdidas por fricción Diámetro óptimo tubería Cálculo potencia bomba requerida para diferentes arreglos tubería Leyes afinidad NPSH, Clasificación, selección y especificación bombas Gases Conceptos básicos Determinación l espesor pared en tuberías y accesorios Cálculo la potencia requerida l ventilador y compresor Clasificación, selección y especificación compresores y ventiladores Medidores flujo Clasificación Características y ecuaciones utilizadas en los medidores hidrodinámicos Tubo Venturi Tubo Pitot Placa orificio Rotámetro Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor, entregar las tareas y asistir a las sesiones laboratorio. La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte l maestro y la participación l alumno será esencial en las tareas y trabajos investigación con la finalidad complementar los temas y tópicos l curso Pág. 5

6 Actividas Aplicar la ecuación Bernoulli a diferentes arreglos tuberías. Conocer e intificar los accesorios utilizados en los sistemas tuberías. Calcular los requerimientos energía necesarios para el splazamiento fluidos. Determinar el diámetro óptimo tuberías. Conocer e intificar los diferentes medidores flujo y los principios generales en los que se basa su medición. Calcular el NPSH. Investigar fuentes información para la selección bombas, compresores y ventiladores. Resolver en grupo casos proporcionados por el profesor Utilizar simuladores comerciales para interpretar el efecto cambios variables en arreglos tuberías. Unidad 2 Métodos Actividas 10 hs 2.1 Conceptos básicos 2.2 Parámetros Velocidad crítica fluidización Fracción hueco Ecuaciones movimientos partículas a través fluidos Altura l lecho fluid izado Caída presión en el lecho 2.3 Aplicaciones Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte l maestro y la participación l alumno será esencial en las tareas y trabajos investigación con la finalidad complementar los temas y tópicos l curso Estudiar los conceptos básicos la fluidización. Aplicar el Número Galileo para una partícula fluidizada. Resolver problemas caída presión en lechos fluidizados y altura lechos en grupos trabajo. Determinar la altura l tanque en lechos discontinuos. Unidad 3 10 hs 3.1 Importancia y clasificación agitadores y mezcladores 3.2 Criterios para la selección equipos mezclado 3.3 Cálculo la potencia l agitador 3.4 Determinación l índice mezclado Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas. Pág. 6

7 Métodos Actividas La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte l maestro y la participación l alumno será esencial en las tareas y trabajos instigación con la finalidad complementar los temas y tópicos l curso. Estudiar los fundamentos l mezclado. Conocer e intificar los diferentes tipos mezcladores y agitadores. Resolver problemas para terminar la potencia requerida l agitador. Analizar y proporcionar alternativas solución a planteamientos relacionados con el tema dados por el profesor. Investigar procesos don se incluya la operación mezclado e interpretarlo. Determinar el índice mezclado para sólidos granulares y pastas.. Unidad 4 Métodos Actividas 10 hs 4.1 Importancia y clasificación reductores tamaño 4.2 Cálculo la potencia l reductor 4.3 Selección reductores tamaño Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas. La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte l maestro y la participación l alumno será esencial en las tareas y trabajos instigación con la finalidad complementar los temas y tópicos l curso Estudiar los diferentes mecanismos la reducción tamaño. Conocer e intificar los diferentes tipos reductores tamaño. Molar distribuciones tamaños partículas con la ecuación Rossin-Ramler. Resolver problemas para terminar la potencia l reductor. Analizar y proporcionar alternativas solución a un planteamiento dado para seleccionar reductores tamaño. Investigar procesos don se incluya la operación reducción tamaño e interpretarlos. Unidad 5 12 hs 5.1 Importancia y clasificación transportadores sólidos 5.2 Cálculo la potencia requerida en los distintos tipos transportadores 5.3 Selección l transportador Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas. Pág. 7

8 Métodos Actividas La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte l maestro y la participación l alumno será esencial en las tareas y trabajos instigación con la finalidad complementar los temas y tópicos l curso. Estudiar los diferentes mecanismos para el transporte sólidos. Conocer e intificar los diferentes tipos transporte sólidos. Resolver problemas para terminar la potencia requerida los transportadores. Analizar y proporcionar alternativas solución a un planteamiento dado para seleccionar transportadores. Investigar procesos don se incluya la operación transporte sólidos y analizarlo.. Unidad 6 Métodos 30 hs 6.1 Tamizado Importancia y clasificación tamices Criterios para la selección Cálculo l rendimiento l tamiz 6.2 Filtración Importancia y clasificación filtros Teoría la filtración Cálculo la capacidad filtración Selección equipos 6.3 Centrifugación Importancia y clasificación centrífugas Fundamentos la centrifugación Selección centrífugas Rendimiento la separación 6.4 Sedimentación Importancia y clasificación sedimentadotes Fundamentos la sedimentación Determinación la capacidad y tiempo resincia 6.5 Flotación Importancia y clasificación celdas flotación Determinación l número celdas requeridas Selección celdas flotación 6.6 Ciclones Importancia y características un ciclón Estimación las dimensiones Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas. La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte l maestro y la participación l alumno será esencial en las tareas y trabajos instigación con la finalidad complementar los temas y tópicos l curso Pág. 8

9 Actividas Estudiar los diferentes mecanismos para la separación sólidolíquido. Conocer e intificar los diferentes tipos separaciones mecánicas utilizados en los procesos Ingeniería Química. Resolver problemas para terminar los parámetros necesarios para seleccionar el equipo acuado para una separación dada. Analizar y proporcionar alternativas solución a un planteamiento dado para seleccionar equipos separación mecánica. Investigar procesos don se incluyan las operaciones ésta unidad e interpretarlos. E) ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE Estimar mediante un examen diagnóstico el nivel y comprensión los conocimientos previos, con objeto homogeneizarlos. Establecer talleres grupales para la solución problemas y casos estudio. Diseñar procesos integración energía. Solución problemas. Realizar proyectos grupales e individuales. Determinar molos costos para optimización procesos propuestos. Determinar los valores acuados variables que optimicen un proceso. Realizar una recapitulación los temas principales, al término cada unidad F) EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN Elaboración y/o presentación : Periodicidad Abarca Ponración Primer examen parcial 24 sesiones Unidas 1 20 % Segundo examen parcial 24 sesiones Unidas 2 y 3 20 % Tercer examen parcial 24 sesiones Unidas 3 y 4 20 % Cuarto examen parcial 24 sesiones Unidas 5 y 6 20 % Otra actividad 1 Proyecto 20 % Investigación Otra actividad 2 Examen ordinario TOTAL 100 % Pág. 9

10 G) BIBLIOGRAFÍA Y RECURSOS INFORMÁTICOS Textos básicos: Geankoplis Christie, J. Procesos Transporte y Operaciones Unitarias. CECSA. ISBN , 3era edición, Coulson, J.M. y Rochardson, J. F. Ingeniería Química: Solución problemas. Reverté S.A. 3 era edición ISBN , Flujo fluidos e intercambio calor, Levenspiel, J Costa López, ISBN , , Shames, Irving. H. Mecánica Fluidos. McGraw Hill. ISBN , Textos complementarios: Chemical Process Equipment: Selection and Design. James Couper, W. Roy Penney,James R. Fair, Stanley M. Walas 2a edición, ISBN , Shamlou, P. A. Handling of Bulk Solids Theory and Practice. Butter Worths. ISBN , , Pág. 10