DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

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1 DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA: Nombre en Inglés: CHEMICAL PROCESSES PRINCIPLES Código UPM: MATERIA: CRÉDITOS ECTS: 3 CARÁCTER: TECNOLOGÍA ESPECÍFICA IMPARTIDA EN LA EUITI TITULACIÓN: GRADUADO EN INGENIERÍA QUÍMICA TIPO: OBLIGATORIA CURSO: PRIMERO SEMESTRE: SEGUNDO CURSO ACADÉMICO PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 1 de 11

2 DEPARTAMENTO QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS (EUITI) COORDINADOR JAVIER ALBÉNIZ MONTES PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico JAVIER ALBÉNIZ MONTES A-339 Javier.albeniz@upm.es ISABEL CARRILLO RAMIRO A-338 Isabel.carrillo@upm.es CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS Los de ingreso en la titulación ya que es una asignatura de primer curso y segundo semestre. Recomendable haber cursado y superado con anterioridad la asignatura de Química. Los estudiantes deberían tener los conocimientos de Química, Física y Matemáticas que se piden para el examen de PAU. Recomendable haber cursado y superado con anterioridad la asignatura de Química GUÍA DE APRENDIZAJE Página 2 de 11

3 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE Objetivos competenciales que se desarrollan: 1. Genéricos o transversales: Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Resolución de. Trabajo cooperativo. Comunicación escrita, exposición y defensa oral en público. Coordinación con sus compañeros. Búsqueda en la bibliografía. Razonamiento crítico. Aprendizaje autónomo. Creatividad. Motivación por la calidad. Sensibilidad hacia temas medioambientales. 2. Específicos: * Cognitivos e Instrumentales (Saber y saber hacer): - Realizar cálculos, valoraciones, controles, estudios, informes. - Concebir, controlar y optimizar los procesos químicos básicos. - Diseñar y evaluar los métodos idóneos en los procesos químicos. - Conocer la realidad industrial. * Referente a las actitudes (Ser): - Reflexionar sobre las explicaciones en clase. - Participar activamente en la clase. - Reaccionar positivamente frente al empleo de metodologías docentes activas. COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIAS GENERALES Y ESPECÍFICAS NIVEL CG1 CG2 CG3 CG4 CG6 Conocer y aplicar los conocimientos de las ciencias y tecnologías básicas a la práctica de la Ingeniería industrial. Poseer la capacidad para diseñar, desarrollar, implementar, gestionar y mejorar productos, sistemas y procesos en los distintos ámbitos industriales, usando técnicas analíticas, computacionales o experimentales apropiadas Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y resolver en contextos amplios, siendo capaces de integrarlos trabajando en equipos multidisciplinares Comprender el impacto de la ingeniería en el medio ambiente, el desarrollo sostenible de la sociedad y la importancia de trabajar en un entorno profesional y responsable Poseer las habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando a lo largo de toda la vida para un desarrollo profesional adecuado Conocimiento Aplicación Análisis Síntesis Análisis Síntesis Aplicación CG10 Creatividad Síntesis CE19 Conocimientos sobre balances de materia y energía, biotecnología, transferencia de materia, operaciones de separación, ingeniería de la reacción química, diseño de reactores y valoración y transformación de materias primas y recursos energéticos. Conocimiento, análisis y aplicación Código RA-01 RA-02 RA-03 RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Capacidad para conocer, entender y utilizar los principios de Química General Capacidad para resolver balances de materia y energía Capacidad para conocer y entender las operaciones utilizadas y los procesos disponibles para la obtención de productos. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 3 de 11

4 CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPÍTULO Tema 1: Conceptos Fundamentales en Ingeniería Química (12 horas) Tema 2: Operaciones Básicas y Diagramas de flujo (10 horas) Tema 3: Balances macroscópicos de materia y de energía (18 horas) APARTADO 1.1. Introducción a los cálculos en Ingeniería Química: Campo de la Ingeniería Química. Unidades y dimensiones. Conversión de unidades. Números adimensionales. Convenciones para los métodos de análisis y medición: Masa, Volumen, Densidad, Velocidad de flujo, Composición química. Temperatura. Presión. Humedad y Saturación. Elección de una base de cálculo. La ecuación química. Conversión, selectividad y rendimiento Introducción a los fenómenos de transporte: Generalidades. Mecanismos de los transportes molecular y turbulento. Ecuaciones cinéticas en transporte molecular. Leyes de Newton, de Fourier y de Fick. Clasificación de los fluidos. Transporte turbulento: coeficientes de transporte. Capa límite Procesos químicos y sus operaciones básicas. Aspectos generales que caracterizan un proceso químico. Las operaciones unitarias o básicas: Métodos de trabajo. Clasificación. Descripción. Estrategia de sistemas: Análisis y síntesis de procesos. Variables de diseño de las operaciones básicas. Cambios de escala en los procesos químicos. Análisis económico preliminar de una opción de proceso. Control de los procesos químicos Diagramas de flujo. Simbología e interpretación. Diagramas de flujo. Etiquetado. Escalamiento. Diferentes tipos de diagramas de flujo: Diagramas de bloques o cajas, Diagramas con equipos, Diagramas de instrumentación. Simbología utilizada. Diagrama de ingeniería de flujo. Planos Balances macroscópicos de materia. Introducción. Ley de conservación de la materia. Balance de materia general. Ecuación general de conservación de cualquier propiedad extensiva. Balances de materia macroscópicos: expresión general. Consideraciones generales para la resolución de balances de materia. Balances de materia macroscópicos en régimen estacionario: en operaciones sin reacción química y con reacción química; en procesos con recirculación y purga. Balances de materia macroscópicos en régimen no estacionario: en operaciones discontinuas y continuas Balances macroscópicos de energía. Principio de conservación de la energía. Ecuación general esquematizada de balance de energía. Formas de energía consideradas en el balance energético. Balances de energía macroscópicos: expresión general. Balances entálpicos. Cálculo de las entalpías: calor sensible, calor latente, calor de reacción. Balances macroscópicos de energía en régimen estacionario. Balances macroscópicos de energía en régimen no estacionario. Combustibles y combustión. Indicadores de logro relacionados LO-01 a LO-03 LO-04 a LO-07 LO-08 a LO-10 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 4 de 11

5 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORIA La explicación teórica o lección magistral es la técnica didáctica que identifica profesionalmente al profesor y consiste en la exposición oral de un tema, con el propósito de aportar información, generar la comprensión y estimular el interés. CLASES PROBLEMAS Actividad didáctica complementaria de las lecciones teóricas, ya que tanto los como los ejercicios prácticos de aplicación pretenden clarificar, asentar y aplicar los conocimientos teóricos, presentándolos de forma estructurada en orden de dificultad progresiva. Para ello se realiza una selección amplia y representativa que cubra la totalidad del programa de los contenidos teóricos. TRABAJOS INDIVIDUALES Resolución, entrega y exposición oral de El alumno de forma individual se enfrenta a la resolución, entrega y exposición de los una vez que dispone de la información teórica necesaria. Este ejercicio le ayuda a comprender y aplicar los conceptos básicos estudiados y da lugar a un debate en el grupo sobre la materia tratada en el problema. TRABAJOS EN GRUPO Acciones y tutoriales grupales TUTORÍAS Se utilizan equipos de trabajo con el fin de incrementar la participación de los alumnos y su motivación. Con estas acciones se facilita el diálogo y enseñan a escuchar de modo comprensivo, estimula el intercambio de ideas, informaciones y sugerencias, aplica diagramas de flujo, fomenta la revisión bibliográfica para documentarse en trabajos monográficos, mejora las capacidades de expresión escrita y oral mediante su presentación, etc. Se plantean en tres niveles: - Consulta tradicional sobre dudas de aspectos teóricos, prácticos o experimentales de la asignatura. - Soporte para la preparación de los trabajos individuales - Soporte para la preparación de los trabajos en grupo. EXÁMENES - Exámenes de clase: El alumno prepara el contenido de diversas partes de la asignatura explicadas. Al realizar estas pruebas el alumno comprueba el estado actual de su nivel de conocimientos adquiridos. - Examen final: El alumno prepara todo el contenido de la asignatura. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 5 de 11

6 RECURSOS DIDÁCTICOS ALBÉNIZ, J.; CARRILLO, I. Principios de los Procesos Químicos. Boletines de Problemas-Anexos, Departamento de Publicaciones E.U.I.T.I. de Madrid CALLEJA, G.; y otros. Introducción a la Ingeniería Química, Síntesis COSTA LÓPEZ, J; y otros. Curso de Química Técnica, Reverté COSTA NOVELLA, E. Ingeniería Química. Tomo I, Alhambra FELDER, R.M.; ROUSSEAU, R.W. Principios Elementales de los Procesos Químicos, Addison-Wesley Iberoamericana BIBLIOGRAFÍA HENLEY, E.J.; ROSEN, E.M. Cálculo de Balances de Materia y Energía, Reverté. HIMMELBLAU, D.M. Principios Básicos y Cálculos en Ingeniería Química, Prentice-Hall Hispanoamericana HOUGEN, O.A.; WATSON, K.M.; RAGATZ, R.A. Principios de los procesos Químicos. I. Balances de Materia y Energía, Reverté PEIRÓ, J.J.; GARCÍA, J. Balances de Materia. Problemas resueltos. I. Procesos sin reacción química. II. Procesos con reacción química, Universidad Politécnica de Valencia. VALIENTE, A.; STIVALET, R.P. Problemas de Balances de Materia y Energía, Alhambra Mexicana RECURSOS WEB Departamento Química Industrial y Polímeros Grupo de Innovación Didáctica de la Química Asignatura en Aula Virtual Moodle Biblioteca EUITI EQUIPAMIENTO GUÍA DE APRENDIZAJE Página 6 de 11

7 CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA MES SEMANA ACTIVIDADES AULA COOPERATVAS TRABAJO INDIVIDUAL COOPERATIVAS ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 1ª Tema 1 (T y P - 2 h)) Cálculos Ingeniería Química Febr 2ª Tema 1 (T y P 2 h) 3ª Tema 1 (T y P 2 h) Cálculos Ingeniería Química Cálculos Ingeniería Química 4ª Tema 1 (T y P 2 h) Cálculos Ingeniería Química ª Tema Ejercicios Diagramas de Flujo Marz 6ª Tema 2 7ª Temas 1 y 2 Ejercicios Diagramas de Flujo ª Tema Balances de materia Problemas, prueba de clase y acciones GUÍA DE APRENDIZAJE Página 7 de 11

8 MES SEMANA ACTIVIDADES AULA COOPERATVAS TRABAJO INDIVIDUAL COOPERATIVAS ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 9ª Tema 3 Balances de materia Abr 10ª Tema 3 11ª Tema Balances de materia Balances de materia ª Tema Balances de energía 13ª Tema 3 Balances de energía Mayo 14ª Temas 2 y 3 15ª Tema Balances de energía 16ª Tema 3 Balances de energía GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 11

9 MES SEMANA ACTIVIDADES AULA COOPERATVAS TRABAJO INDIVIDUAL COOPERATIVAS ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 1ª Jun ó 2ª Estudio Examen final NOTA: El Cronograma se presenta programado para el caso de 16 semanas lectivas presenciales en el semestre. Si las circunstancias del curso académico impiden llegar al máximo de semanas propuesto, la programación presentada se ajustará a las semanas propuestas, en cada caso, por la Subdirección de Ordenación Académica del Centro, redistribuyendo la programación presentada y cumpliendo con los objetivos de aprendizaje presentados en la presente Guía de Aprendizaje. En la programación máxima anterior, se dedican 1,2 ECTS para Teoría y Problemas y 0,3 ECTS para Acciones Cooperativas, dando un total de 40 horas presenciales del alumno/semestre. Para las acciones, cada grupo se subdivide en dos subgrupos. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 9 de 11

10 SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA EVALUACIÓN Ref INDICADOR DE LOGRO Relacionado con RA: Realizar conversión de las unidades básicas y derivadas y aplicar LO-01 los conceptos de la consistencia dimensional. RA-01 Ampliar y se capaz de aplicar conceptos como densidad relativa, presión, escalas de temperatura, conversión de porcentaje en masa LO-02 RA-01 a porcentaje molar, reactivo limitante, grado de conversión, selectividad y rendimiento. Conocer las generalidades de los fenómenos de transporte, así LO-03 como, los mecanismos del transporte molecular y los coeficientes RA-03 individual y global para el tratamiento del transporte turbulento. Conocer y entender los diferentes tipos de operaciones unitarias LO-04 con sus métodos de trabajo y sus variables de diseño. RA-03 LO-05 Introducirse en el análisis de procesos RA-03 Conocer los distintos diagramas de flujo y la simbología utilizada en LO-06 Ingeniería Química. RA-02, RA-03 Aplicar los símbolos a los procesos químicos e interpretar los LO-07 procesos presentados en un diagrama de flujo de Ingeniería RA-02, RA-03 Química LO-08 Conocer las leyes de conservación de la materia y de la energía RA-02, RA-03 LO-09 Capacidad para resolver balances macroscópicos de materia. RA-02, RA-03 LO-10 Capacidad para resolver balances macroscópicos de energía. RA-02, RA-03 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 10 de 11

11 EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR PESO EN LA CALIFICACIÓN Resolución, entrega y exposición oral Quincenal Aula 10% Acciones Quincenal Aula 10% Marzo y Pruebas de clase Mayo Aula 15% Aula Examen final Junio examen 65% CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Cada prueba puntúa sobre 10. Las calificaciones de evaluación continua (, acciones, pruebas de clase) se conservan a lo largo del curso y se anulan para el siguiente. En la convocatoria extraordinaria de julio la calificación final se obtendrá con la nota final obtenida en el examen. Para el caso de los estudiantes que han realizado evaluación continua a lo largo del curso, se podrá obtener la nota final, siempre que resulte ventajoso para ellos, de la siguiente manera: 80% examen final + 20% nota alcanzada en la evaluación continua a lo largo del curso. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 11 de 11