OPERACIONES UNITARIAS II

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1 DES: Ingeniería Programa(s) Educativo(s): Ingeniero químico UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS PROGRAMA DEL CURSO: OPERACIONES UNITARIAS II Total de Horas por Semana: 6 Teoría: 3/ S20 Laboratorio: 3 /Lab. Ing. Química Propósitos del Curso: Desarrollar las competencias Ciencias de la Ingeniería Química (E6) y Procesos de Ingeniería Química (E7). Logrando que el estudiante analice los conceptos y establezca alternativas y procedimientos de solución a problemas o situaciones que comprenden fenómenos físicos, químicos y fisicoquímicos los cuales constituyen la base de la ingeniería química aplicada en las operaciones unitarias de evaporación, absorción de gases y destilación. Además comprenderá las interrelaciones de estos fenómenos así como las condiciones y equipos utilizados en tales operaciones. A través del análisis de la relación entre las propiedades de las sustancias y el análisis basado en los principios de conservación de la materia y energía explicara fenómenos de transferencia de masa y energía empleando modelos físicos y matemáticos. Asimismo diseñara equipos de reacción empleando modelos matemáticos, y químicos, como también describirá matemáticamente procesos de interés industrial. Competencias (Tipo y Nombre de las Competencias) E6 Ingeniería Química E7 Procesos de Ing. Química Contenidos (Unidades, Temas y Subtemas) I. Evaporadores 1.1 Tipos de Evaporadores 1.2 Funcionamiento de evaporadores tubulares 1.3 Cálculos y diseño de evaporadores de simple efecto 1.4 Cálculos y diseño de evaporadores de múltiple efecto 1.5 Simulación de procesos de evaporación. 1. Evaporación Resultados de Aprendizaje (Por Unidad) Analiza propiedades físicas y químicas de disoluciones acuosas (orgánicas e inorgánicas) y las aplica para describir los mecanismos a través de los cuales se dan las relaciones de transferencia de masa y energía. Describe los principios de operación y aplicación de los equipos de evaporación. Establece y aplica modelos de transferencia de masa y calor para procesos de evaporación en arreglos de simple y múltiple efecto. Es capaz de simular procesos de evaporación utilizando paquetes de software apropiados. 1

2 II. Absorción de Gases 2.1 Diseño de empaques y torres empacadas 2.2 Fundamentos de la absorción 2.3 Absorción desde gases enriquecidos 2.4 Absorción en columnas de platos 2.5 Simulación de procesos de absorción de gases 2. Absorción de gases Identifica los principios en que se basa la operación de absorción de gases y las aplica para describir los mecanismos a través de los cuales se dan las relaciones de transferencia de masa. Clasifica y describe los principios de operación y aplicación de columnas de absorción de gases. Establece y aplica modelos de transferencia de masa en operaciones de absorción de gases. Es capaz de simular procesos de absorción de gases utilizando paquetes de software apropiados. III. Destilación 3. Destilación 3.1 Destilación flash 3.2 Destilación continua con reflujo 3.3 Balances de entalpia 3.4 Diseño de columnas de platos 3.5 Eficiencia de platos 3.6 Simulación de procesos de destilación Identifica los principios en que se basa la operación de separación de mezclas binarias y las aplica para describir los mecanismos a través de los cuales se dan las relaciones de transferencia de masa. Clasifica y describe los principios de operación y aplicación de equipos de destilación. Establece y aplica modelos de masa y energía en operaciones de destilación. Es capaz de simular procesos de destilación utilizando paquetes de software apropiados. 2

3 FUENTES DE INFORMACIÓN (Bibliografía/Lecturas) 1. Geankoplis, C. J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Editorial CECSA 2. Green, D. W., Perry, R. H., Perry s Chemical Engineers Handbook 8a Edition.McGraw Hill, Cd. México. 3. McCabe, W.,L., Smith, J.,C., Harriott P. Operaciones Unitarias en Ingeniería Química. McGraw Hill. Madrid, España. 4. Treybal, R. E. Operaciones de transferencia de masa. McGraw Hill, Cd. México. EVALUACION DE LOS APRENDIZAJES (Criterios y Evidencias integradoras del desempeño) Criterios de Desempeño: I. Se identificara la capacidad para la toma de decisiones durante la evaluación de situaciones problemáticas que requieren de la aplicación de modelos matemáticos para llegar a su solución. También se valorara la comprensión de conceptos teóricos fundamentales en tal modulo. II. Que el estudiante demuestre el desenvolvimiento para poder desarrollar y estructurar una investigación en un formato escrito similar a los presentados por los artículos de revistas científicas. Revisando la capacidad de presentación de datos, análisis y discusión de los resultados datos llegando a una conclusión. III. El estudiante deberá mostrar desenvolvimiento al poder trabajar en equipo y utilizar diferentes herramientas para poder explicar alguna situación problemática que afecta la comunidad o algún sector especifico, planteando la posible solución de este. Evidencias de desempeño: I. Aplica en forma jerárquica las etapas del diseño de procesos y justifica su propuesta de estructura y condiciones de operación del diseño, presentando las alternativas y los criterios de selección utilizados. II. Diseña un proceso químico para la evaporación de una disolución de interés optimizando las condiciones de operación obteniendo un producto de una concentración específica y de una calidad óptima. III. Realiza efectivamente los cálculos necesarios para diseñar una columna de absorción logrando obtener el máximo de transferencia de componentes con el mínimo consumo de energía y de tamaño de columna haciendo así uso óptimo de los recursos disponibles. IV. Determina las cargas térmicas necesarias para llevara a cabo la separación de los componentes de una mezcla basándose en la diferencia entre la presión de vapor de estos. Logrando obtener una fracción de vapor con una composición de compuestos volátiles más rica que la alimentación. Evaluación de aprendizaje: 3

4 I. A través de los exámenes escritos se valorara el grado en que la aplicación de los planes y contenidos de estudio contribuyen al fomento y logro de la individualización de la enseñanza. Se le dará una retroalimentación al alumno para que le sirva de apoyo señalándole aquellos aspectos que le es necesario se enfoque y mejore. II. Una vez entregadas las evaluaciones de las prácticas de laboratorio el maestro y grupo de trabajo discutirán la problemática inicial y la manera que esta fue resulta por el equipo. la forma en que se presentaron los resultados y la discusión de estos mismos. se presentara un análisis de logros y aquellas deficiencias que requieren atención. siempre con una actitud positiva que le contribuya al alumno y equipo de trabajo para poderse superar en prácticas futuras. Elaboración: Ivan Salmerón Ochoa Fecha: Septiembre de 2010 Cronograma de la asignatura Semana Unidades de aprendizaje Evaporación x x x x Reconocimiento parcial 1 Absorción de gases x x x x Reconocimiento Parcial 2 Destilación x x x x Reconocimiento Parcial 3 Reconocimiento Final x 4

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