GUÍA DOCENTE DE ASIGNATURA CURSO 2008/2009

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1 GUÍA DOCENTE DE ASIGNATURA CURSO 2008/ DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA 11Nombre Operaciones de separación 13 Código Plan Curso de la Titulación 111 Créditos ECTS Organización de las actividades I TRABAJO PRESENCIAL DEL ESTUDIANTE II TRABAJO NO PRESENCIAL DEL ESTUDIANTE (Trabajo Autónomo) Cuarto 55 18Tipo: obligatoria, optativa Troncal 1111 Horas presenciales del estudiante 12 Código UNESCO 15Curso académico 19 Cuatrimestre Primero Horas no presenciales del estudiante 16 Ciclo formativo 110 Créditos LRU Actividades previstas para el aprendizaje y distribución horaria del trabajo Horas del estudiante por actividad Clases de Teoría 41 Clases Prácticas Seminarios 11 Prácticas externas Tutorías individuales Tutorías colectivas Realización de pruebas de evaluación 8 Trabajo en grupo Trabajo individual (preparación de exámenes, horas de estudio, consultas en WCT, etc) TOTAL HORAS DE TRABAJO DEL ESTUDIANTE DATOS DEL/ LA PROFESOR/A 21 Nombre Alfonso Robles Medina 22 Departamento Ingeniería Química 23 Despacho Edf CITE II A, Despacho Horario de tutoría er Cuatrimestre Consultar página web Lunes 12-13, Martes Miércoles Jueves 12-13, º Cuatrimestre Segundo Lunes 12-13, Martes Miércoles Jueves 12-13, Teléfono arobles@uales 27 Apoyo virtual Web-CT Si 28 Página web personal No 6

2 3 ELEMENTOS DE INTERÉS PARA EL APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA 31 Breve descripción de los contenidos Introducción Destilación y rectificación de mezclas binarias y multicomponentes Extracción líquido-líquido y Extracción sólido-líquido 32 Materia con la que se relaciona en el Plan de Estudios Operaciones de Separación 33 Relación con las competencias del perfil académico y profesional de la titulación En esta asignatura se contribuirá a adquirir la siguiente competencia recogida en el borrador del futuro título de ingeniero químico: Capacidad para poseer, comprender y aplicar en el campo de la Ingeniería Industrial: - Balances de materia y energía Transferencia de materia Operaciones de separación Conviene conocer o haber cursado la asignatura Operaciones de transferencia de materia También sería recomendable haber cursado Termodinámica química aplicada Estas asignaturas se imparten con anterioridad en la titulación de ingeniero químico de la Universidad de Almería 35 Requisitos previos recogidos en la memoria de la Titulación 4 OBJETIVOS 1 Manejar con soltura los diagramas de equilibrio líquido-vapor temperatura-composición, composicióncomposición y entalpía-composición para mezclas binarias ideales y no ideales 2 Saber estimar datos de equilibrio de mezclas binarias ideales y no ideales utilizando la volatilidad relativa y las leyes de Raoult, Dalton, Raoult modificada para sistemas no ideales, Antoine y van Laar 3 Saber aplicar los balances de materia y las relaciones de equilibrio a un destilador continuo de equilibrio 4 Saber aplicar los balances de materia y las relaciones de equilibrio a un destilador de equilibrio diferencial o por cargas 5 Plantear balances de materia y energía y saber calcular el número de pisos teóricos de una columna de rectificación de mezclas binarias por los métodos de McCabe-Thiel, Ponchon-Savarit y Sorel 6 Plantear balances de materia y energía y saber calcular el número de pisos teóricos de columnas de rectificación modificadas para mezclas binarias (con dos alimentaciones, inyección directa de vapor de calefacción y con corrientes laterales) 7 Plantear balances de materia y energía, estimar el número de pisos teóricos y saber calcular (tiempos, relación de reflujo, composiciones del destilado y del residuo, caudales de líquido, vapor, destilado y residuo) columnas de rectificación cuando operan de forma intermitente (por cargas) a reflujo constante y con la composición del destilado constante 8 Saber hacer un análisis de variables a una columna de rectificación de mezclas multicomponentes, elegir los componentes clave y estimar las composiciones del destilado y del residuo 9 Saber calcular el número mínimo de pisos teóricos de una columna de rectificación de mezclas multicomponentes 10 Saber calcular la relación de reflujo mínima de una columna de rectificación de mezclas multicomponentes por los métodos de Fenske-Underwood, Colburn y riguroso de Underwood 11 Saber ubicar el piso de la alimentación de una columna de rectificación de mezclas multicomponentes por el método de Kirkbride 12 Saber calcular el número de pisos teóricos de una columna de rectificación de mezclas multicomponentes 13 Saber calcular la cantidad de vapor de arrastre necesario para arrastrar una determinada cantidad de 2

3 componente volátil 14 Conocer los fundamentos de las destilaciones azeotrópicas y extractivas (preparación de las mezclas y selección y recuperación del agente modificador) y conocer y explicar algunos ejemplos donde se aplican 15 Manejar con soltura los diagramas de equilibrio líquido-líquido (triangulares y rectangulares) para tres componentes con fases parcial y totalmente inmiscibles, para sistemas tipo I (ó 3,1) y sistema tipo II (ó 3,2) 16 Conocer el concepto de etapa teórica y de eficacia de etapa para extracción líquido-líquido 17 Conocer los criterios básicos para la selección del disolvente extractor en una extracción líquido-liquido 18 Saber aplicar los balances de materia y las relaciones de equilibrio a un extractor líquido-líquido continuo de equilibrio, para fases parcial y totalmente inmiscibles, para resolver gráfica y analíticamente estos sistemas 19 Saber aplicar los balances de materia y las relaciones de equilibrio a un sistema de extracción líquido-líquido continuo de contacto simple repetido, para fases parcial y totalmente inmiscibles, para resolver gráfica y analíticamente estos sistemas (ej cálculo del número de pisos teóricos) 20 Saber aplicar los balances de materia y las relaciones de equilibrio a un sistema de extracción líquido-líquido continuo de contacto múltiple en contracorriente, para fases parcial y totalmente inmiscibles, para resolver gráfica y analíticamente estos sistemas (ej cálculo del número de pisos teóricos) 21 Saber aplicar los balances de materia y las relaciones de equilibrio a un sistema de extracción líquido-líquido continuo con reflujo de extracto, para fases parcialmente miscibles, para resolver gráfica y analíticamente estos sistemas (ej cálculo del número de pisos teóricos) 22 Saber aplicar los balances de materia y las relaciones de equilibrio a un sistema de extracción líquido-líquido continuo de contacto múltiple en contracorriente y alimentación intermedia (extracción fraccionada), para fases totalmente inmiscibles, para resolver gráfica y analíticamente estos sistemas (ej cálculo del número de pisos teóricos y etapa de alimentación) 23 Saber aplicar los balances de materia, las relaciones de equilibrio y las ecuaciones cinéticas de velocidad de transferencia de materia a una extracción líquido-líquido de contacto continuo en columnas de relleno, para fases totalmente inmiscibles, para calcular gráfica y analíticamente la altura de columna necesaria 24 Conocer los factores que influyen en la velocidad de extracción sólido-líquido, cualitativa y cuantitativamente 25 Saber determinar el tiempo de extracción sólido-líquido aplicando las ecuaciones de velocidad de extracción sólido-líquido a una extracción discontinua en un tanque agitado 26 Conocer los conceptos de retención y de etapa teórica para extracción sólido-líquido 27 Saber aplicar los balances de materia y los conceptos de retención y etapa teórica a un extractor sólido-líquido continuo de una etapa, para resolver gráfica y analíticamente estos sistemas 28 Saber aplicar los balances de materia y los conceptos de retención y etapa teórica a un sistema de extracción sólido-líquido continuo de contacto simple repetido, para resolver gráfica y analíticamente estos sistemas (por ej el cálculo de número de etapas teóricas) 29 Saber aplicar los balances de materia y los conceptos de retención y etapa teórica a un sistema de extracción sólido-líquido continuo de contacto múltiple en contracorriente, para resolver gráfica y analíticamente estos sistemas (por ej el cálculo de número de etapas teóricas) 30 Conocer el concepto de eficacia de extracción sólido-líquido y saber determinarla a partir de estudios de difusión de solutos en el interior de sólidos en estado no estacionario 5 COMPETENCIAS 51 Competencias genéricas Conocimiento, respeto y actitud positiva hacia la diversidad de personas y culturas Análisis, síntesis y gestión de información Compromiso ético Capacidad (auto)crítica Preocupación por la calidad 52 Competencias específicas 3

4 Competencias específicas de la titulación aplicables a esta materia (saber) Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química e ingeniería Analizar sistemas aplicando balances de materia y energía Evaluar y aplicar sistemas de separación Conocer productos importantes de la industria química Integrar diferentes operaciones de separación en un proceso determinado Conocer las principales operaciones industriales empleadas para la separación de productos químicos 6 1 BLOQUES TEMÁTICOS Y MODALIDAD ORGANIZATIVA DE ENSEÑANZA Bloque I Bloques temáticos Tema 1- Operaciones de separación Bloque 2 Tema 2- Destilación Tema 3- Rectificación de mezclas binarias Tema 4- Rectificación continua de mezclas multicomponentes y destilaciones modificadas Bloque 3 Tema 5- Extracción líquidolíquido: fases parcialmente miscibles Tema 6- Extracción líquidolíquido: fases totalmente inmiscibles Bloque 4 Tema 7- Extracción sólidolíquido Modalidad propuesta siguiendo modelo CIDUA Seminarios ( a desarrollar en grupo de trabajo) Seminarios ( a desarrollar en grupo de trabajo) Seminarios ( a desarrollar en grupo de trabajo) Metodología de trabajo del estudiante (procedimientos y actividades formativas) Estudio de casos, trabajo en equipo, aprendizaje colaborativo, demostración de procedimientos específicos Estudio de casos, trabajo en equipo, aprendizaje colaborativo, demostración de procedimientos específicos Estudio de casos, trabajo en equipo, aprendizaje colaborativo, demostración de procedimientos específicos 62 PLANIFICACIÓN Y SECUENCIACIÓN TEMPORAL DE ACTIVIDADES DEL ESTUDIANTE BLOQUES TEMÁTICOS CONTENIDOS/TEMA DESCRIPCIÓN DE TAREAS DEL ESTUDIANTE HORAS (previsión de actividades presenciales y trabajo autónomo) 4

5 Tema 1- Operaciones de separación Tema 2- Destilación Tema 3- Rectificación de mezclas binarias Tema 4- Rectificación continua de mezclas multicomponentes y destilaciones modificadas Tema 5- Extracción líquidolíquido: fases parcialmente miscibles Tema 6- Extracción líquidolíquido: fases totalmente inmiscibles Tema 7- Extracción sólidolíquido Estudio individual 7 PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN DE LAS COMPETENCIAS 71 Criterios de evaluación La evaluación se hará teniendo en cuenta todas las actividades que se realizan en la asignatura: participación y asistencia a clases de teoría y seminarios, asistencia a tutorías y calificaciones obtenidas los exámenes parcial y final El examen parcial se realizará una vez que se hayan visto los cuatro primeros temas y tendrá carácter eliminatorio para los alumnos que lo aprueben El examen final se realizará una vez explicada toda la asignatura 72 Instrumentos de evaluación Para la evaluación se tienen en cuenta los siguientes aspectos: - Calificaciones obtenidas en los exámenes parcial y final - Asistencia y tipo de consultas en tutorías - Participación y asistencia a clase 73 Recomendaciones para la recuperación - Repasar lo estudiado - Asistencia a tutorías para aclarar posibles conceptos erróneos

6 74 Mecanismos de seguimiento (se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento del/la estudiante p ej: asistencia a tutoría, etc) - Control de asistencia y de participación en clase - Control de asistencia a tutorías - Calificaciones de los exámenes parcial y final 8 BIBLIOGRAFÍA DE LA ASIGNATURA 81 Bibliografía básica El material que suministra el profesor a través del aula virtual se basa fundamentalmente en los siguientes libros que se encuentran en la biblioteca de la Universidad de Almería Coulson, J M, Richardson, J F, Backhurst, JR y Harker, JH, Ingeniería Química Tomo II Operaciones Básicas Versión española de la 3ª edición original Ed Reverté, SA, Barcelona (1988) Sawistowski, H, Smith, W Métodos de cálculo en los procesos de transferencia de materia Treybal, RE, Operaciones de transferencia de masa 2ª edición Mc Graw Hill (1994) Belter PA, Cussler EL, Wei-Shout H Bioseparations Downstream Processing for Biotechnology John Wiley & Sons New York 1988 Ocon García, J y Tojo Barreiro, G, Problemas de Ingeniería Química Operaciones Básicas Tomo II Ed Aguilar, Madrid (1970) Pedro J Martínez de la Cuesta, Eloisa Rus Martínez Operaciones de separación en Ingeniería Química Métodos de cálculo Pearson Educación Prentice Hall, Madrid (2004) WL McCabe, JC Smith, P Harriot Operaciones unitarias en ingeniería química McGraw Hill, Madrid (2007) 82 Direcciones Web/ Uso de plataforma virtual 6