UNIVERSIDAD DE SONORA

Transcripción

1 UNIVERSIDAD DE SONORA Unidad Regional Centro División de Ingeniería Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia Asignatura: Introducción a la Ingeniería Química Clave: 9401 Antecedente: Consecuente: Análisis Químico, Balance de Materia y Energía Créditos: 2 (2 h taller) Modalidad: Presencial Horas Semana: 2 Horas curso: 32 Modalidad enseñanza-aprendizaje: Curso Departamento de Servicio: Ingeniería Química y Metalurgia Eje de formación: Profesionalízate Competencias específicas a desarrollar del docente: Identifica, analiza y diagnostica el efecto o impacto de las variables de un proceso físico y/o químico. Analiza y resuelve problemas relacionados con los cambios fisicoquímicos de materia y energía. Diseña e implementa mejoras para el desarrollo óptimo de un proceso físico y/o químico. Capacidad para interpretar y evaluar datos derivados de observaciones y mediciones, relacionándolos con la teoría para explicar los fenómenos físicos y/o químicos. Conocimiento de las fronteras de la investigación en la Ingeniería Química y sus aplicaciones.

2 Introducción: La asignatura Introducción a la Ingeniería Química tiene la finalidad de orientar y promover de manera sencilla el origen y evolución de la química, así como su aplicación a través de los distintos tipos de procesos industriales en el pasado y en el presente. En la primera unidad se definen algunos conceptos relacionados con la Ingeniería química y, obviamente, su definición analiza el contexto donde se desarrolla esta disciplina y su participación. En la segunda unidad se señalan de manera específica los campos de la Ingenieria de Procesos industriales y de igual forma, las áreas de algunas ciencias que se involucran dentro de ella. Dentro de la unidad tres se definen y ejemplifican las transformaciones físicas y/o químicas de la materia y el acompañamiento de transformaciones de energía, generalmente. En la unidad cuatro se establecen las metodologías dentro de la química, para elaborar distintos tipos de diagramas utilizados en el desarrollo y operación de procesos industriales. En la quinta unidad, se trata del desarrollo, mediante el conocimiento de unidades establecidas, del análisis dimensional resolviendo un caso con un ejemplo. La sexta unidad proporciona un entendimiento del significado del balance de materia y energía y su importancia en el diseño de equipos de proceso. Propósito: La materia proporciona los conocimientos elementales para comprender el significado de la química, sus aplicaciones y alcances, promoviendo la innovación y la invención. Objetivo General: Aprender el concepto de Ingeniería química, las herramientas y aplicaciones en la solución de problemas que involucre transformaciones de materia y energía. Objetivos Específicos: 1. Estudiar el origen de la Ingeniería Química. 2. Estudiar la materia prima en sus diferentes estados así como las distintas formas de transformaciones de energía. 3. Buscar alternativas técnicas y económicas mediante la elaboración y estudio de distintos diagramas. 4. Estudiar y analizar procesos, su influencia sobre el medio ambiente y las posibles modificaciones a los procesos. Unidades de Competencias Unidad de Competencia I. Definición de la Ingeniería Química I.1. Generalidades I.2. Definición de la Ingeniería Química I.3. Breve historia de la Ingeniería Química

3 I.4. Contexto de la Ingeniería Química Aspectos económicos Aspectos ambientales 1.4.3Aspectos sociales I.5. Escalamiento Unidad de Competencia II. Campos de acción de la química 2.1 Industrias principales 2.2 Aplicaciones 2.3 Evolución de la industria 2.4 Ciencias auxiliares s De la química Aplicadas Unidad de Competencia III. Operaciones y procesos unitarios 3.1. Definiciones 3.2. Descripción de un proceso 3.3. Aplicaciones industriales 3.4. Ejemplos y ejercicios Unidad de Competencia IV. Diagramas en Ingeniería Química 4.1. Generalidades 4.2. Diagramas comunes De bloques o de cuadros De flujo de proceso Gráfico de flujo De trayectoria 4.3. Simbología de equipos 4.4. Nomenclatura de equipos 4.5. Diagramas y simbología de instrumentación y control 4.6. Isométricos Unidad de Competencia V. Análisis Dimensional 5.1. Introducción Qué es el análisis dimensional? Aportaciones de Bridgman al análisis dimensional Resultados finales de un análisis dimensional Unidades y dimensiones Ejemplos Unidad de Competencia VI. Introducción al Balance de Materia y Energía 6.1. Qué es un balance de materia? 6.2. Utilidad del balance de materia 6.3. Qué es el balance de energía calorífica? 6.4. Utilidad del balance de energía calorífica 6.5 Aplicación de otras formas de energía

4 Evaluación: criterios generales para la acreditación del curso: Exámenes parciales (3) 50% Exámenes cortos 20% Reportes Científico-Tecnológicos (Noticias) 15% Exposición Grupal 15% Bibliografía: Derry, T.K., T.I. Williams, Historia de la Tecnología, siglo XXI, Editores México. Forbes, R. J., Historia de la Técnica, Fondo de la Cultura Económica, México. Frascatti, Manual de Organización para la cooperación y el desarrollo económico, París. Giral, J. y S. González, Tecnología apropiada. Selección, negociación, transferencia y adaptación en la industria química y metalmecánica. México. Lantos, P. R. Wade World of careers for Chemical Engineers, Chemical Engineering Lef., EL, Ciencia, Técnica y Sociedad, ANUIES Little Jhon, Ch. E., Introducción a la Ingeniería Química, C. E. C. S. A., México. Perry y Chilton. Manual del Ingeniero Químico. Ed. Mc Graw-Hill. Ocon García J., Tojo Barreiro., Problemas de Ingeniería Química: Operaciones básicas, Editorial Aguilar, México. Rodrigo, L. Nuevos productos químicos, Editorial Salvat, Barcelona España. Ulrich, G.D. Procesos de Ingeniería Química. Nueva Editorial Interamericana SA de CV. Valiente, Antonio y R. P. Stivalet, Problemas de Balance de Energía. Editorial Alhambra Mexicana, S.A., México. Valiente, Antonio y R. P. Stivalet, Problemas de Balance de Materia. Editorial Alhambra Mexicana, S.A., México. Valiente, Antonio y Rudi Primo Stivalet, El ingeniero químico, Qué hace?. Editorial Alhambra Mexicana, S.A., México. Tipo (básica o complementaria)

5 DESARROLLO DE LAS COMPETENCIAS Resultados del aprendizaje Comprensión de la definición de química y conocimientos sobre la historia de la misma Conocer el contexto de la química y sus diferentes aspectos Conocer las industrial principales nacionales y extranjeras de impacto mundial Conocer la evolución de la industria en el contexto mundial Conocer las ciencias que participan en la química Conocer las definiciones de procesos y operaciones unitarias Actividades educativas SEMANA 1 Exposición de contenidos, significados y ejemplos por ele maestro. Discusión grupal SEMANA 2 SEMANA 3 por el maestro. Análisis grupal. SEMANA 4 SEMANA 5 Discusión grupal. SEMANA Volumen de trabajo del estudiante calculado en horas Evaluación Proyecto 1, aplicación de la química. Proyecto 2, aplicación de la química considerando aspectos económicos, ambientales y sociales. Proyecto 3, Aplicación de la química en la industria nacional y extranjera. Ejemplos. 2 Proyecto 4, Participación de la química a través de la historia industrial. 2 Proyecto 5, aplicaciones de las ciencias auxiliares de apoyo a la química. 2 Proyecto 6, Identificación de procesos y operaciones

6 Conocer las transformaciones físicas y químicas más comunes en la industria Conocer los aspectos físicos y químicos que se aplican en la transformación de materia prima Conocer y entender la utilidad de los distintos diagramas utilizados en química Conocer la simbología y nomenclatura de los equipos utilizados en procesos industriales SEMANA 7 Discusión grupal SEMANA 8 SEMANA 9 por el maestro. Discusión grupal analizando procesos industriales. SEMANA 10 unitarias con un ejemplo. 2 Proyecto 7, Aplicación de las transformaciones físicas y químicas en un proceso. 2 Proyecto 8, Identificación y aplicación de principios físicos y químicos en la transformación. 2 Proyecto 9, aplicación de diagramas. 2 Proyecto 10, Aplicación de simbología y nomenclatura en equipos de procesos industriales. Conocer algunos diagramas de instrumentación y control, así como diagramas isométricos y en 3D Conocer el concepto del análisis dimensional en química y las aportaciones de Bridgman. Interpretar los resultados finales de un análisis dimensional SEMANA 11 SEMANA 12 Exposición de contenidos y análisis por el maestro. Discusión y análisis grupal. SEMANA 13 Discusión grupal resolviendo ejemplos. SEMANA 14 2 Proyecto 11, Aplicación de diagramas de instrumentación y control en equipos de proceso y presentación de video. 2 Proyecto 12, análisis dimensional. 2 Proyecto 13, Aplicación del análisis dimensional en fenómenos de transporte.

7 Conocer el concepto de Balance de materia y su utilidad en diseño de equipo Conocer los conceptos de balance de energía calorífica y su utilidad en diseño de equipo Conocer otras formas de energía aparte de la calorífica empleadas por la química Discusión grupal mediante un ejemplo. SEMANA 15 Discusión grupal SEMANA 16 Discusión grupal y análisis presentando un equipo y un video. 4 Proyecto 14, Aplicación de un balance de materia en equipos de proceso. 4 Proyecto 15, Aplicación de un balance de energía en equipo de proceso 5 Proyecto 16, Aplicación de diferentes balances y transformaciones de la energía sobre problemas específicos. PERFIL ACADÉMICO DESEABLE DEL RESPONSABLE DE IMPARTIR LA ASIGNATURA Experiencia académica en química y profesional. Grado mínimo de estudios: titulado de la Licenciatura en Ingeniería Química.