Nombre: EXPERIMENTACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA I
Código: 509103007
Carácter: Obligatoria
ECTS: 4.5
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 3º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: OBÓN DE CASTRO, JOSÉ MARÍA
Área de conocimiento: Ingeniería Química
Departamento: Ingeniería Química y Ambiental
Teléfono: 968325564
Correo electrónico: josemaria.obon@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias: Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo josemaria.obon@upct.es
Titulaciones:
Doctor en CIENCIAS QUÍMICAS en la Universidad de Murcia (ESPAÑA) - 1991
Licenciado en CIENCIAS QUÍMICAS. Especialidad Bioquímica. en la Universidad de Murcia (ESPAÑA) - 1986
Categoría profesional: Catedrático de Universidad
Nº de quinquenios: 7
Nº de sexenios: 6 de investigación
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
Nombre y apellidos: MARTÍNEZ GARCÍA, MARÍA JOSEFA
Área de conocimiento: Ingeniería Química
Departamento: Ingeniería Química y Ambiental
Teléfono: 968325565
Correo electrónico: mariaj.martinez@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
Titulaciones:
Categoría profesional: Catedrática de Escuela Universitaria
Nº de quinquenios: 6
Nº de sexenios: 2 de investigación
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Nombre y apellidos: SAAVEDRA DE SANTIAGO, MARÍA ISABEL
Área de conocimiento: Ingeniería Química
Departamento: Ingeniería Química y Ambiental
Teléfono: 968325557
Correo electrónico: isabel.saavedra@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
martes - 09:00 / 10:00
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 1, Despacho 27_4
Previa petición de cita por email
miércoles - 09:00 / 10:00
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 1, Despacho 27_4
Previa petición de cita por email
jueves - 09:00 / 10:00
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 1, Despacho 27_4
Previa petición de cita por email
viernes - 09:30 / 12:30
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 1, Despacho 27_4
Previa petición de cita por email
Titulaciones:
Máster en Máster en Gestión de la Calidad y el Medioambiente en la Universidad de Murcia (ESPAÑA) - 2011
Doctor en Doctora en Ciencias Químicas en la Universidad de Murcia (ESPAÑA) - 1998
Máster en Máster en Ciencia e Ingeniería de Alimentos en la Universitat Politècnica de València (ESPAÑA) - 1990
Categoría profesional: Docente por Sustitución
Nº de quinquenios: No procede por el tipo de figura docente
Nº de sexenios: No procede por el tipo de figura docente
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Nombre y apellidos: SÁNCHEZ SEGADO, SERGIO
Área de conocimiento: Ingeniería Química
Departamento: Ingeniería Química y Ambiental
Teléfono: 968325548
Correo electrónico: sergio.segado@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias: Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo sergio.segado@upct.es
Titulaciones:
Doctor en Ingeniería Química en la Universidad Politécnica de Cartagena (ESPAÑA) - 2010
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 3
Nº de sexenios: 2 de investigación
Curriculum Vitae: Perfil Completo
[CB1 ]. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
[CB5 ]. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
[CG3 ]. Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
[CG5 ]. Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.
[CE21 ]. Capacidad para el diseño y gestión de procedimientos de experimentación aplicada, especialmente para la determinación de propiedades termodinámicas y de transporte, y modelado de fenómenos y sistemas en el ámbito de la ingeniería química, sistemas con flujo de fluidos, transmisión de calor, operaciones de transferencia de materia, cinética de las reacciones químicas y reactores.
[CT2 ]. Trabajar en equipo.
[CT3 ]. Aprender de forma autónoma.
Al finalizar la asignatura el estudiante debe ser capaz de:
1. Conocer las normas de seguridad en el laboratorio, de acuerdo con la legislación vigente. Conocer como se diseña un plan experimental para estudiar un proceso
2. Analizar un diseño factorial de experimentos atendiendo a los efectos causados por las variables experimentales y las posibles interacciones entre ellas.
3. Saber realizar balances de materia y energía en sistemas que se encuentran en estado estacionario y no estacionario. Comprender la importancia del estado no estacionario en las plantas de procesos químicos
4. Comprender cuales son los parámetros más importantes que determinan el proceso de filtración y determinar el efecto de la presión transmembrana en la polarización de la membrana.
5. Analizar la dependencia de la difusividad, viscosidad y conductividad térmica de variables como la temperatura, presión y composición así como los módulos adimensionales más importantes en que participan. Medir experimentalmente la difusividad, viscosidad y conductividad térmica y determinar empíricamente la influencia de la temperatura y composición.
6. Comprender el significado del diagrama temperatura-composición y el diagrama de equilibrio líquido-vapor y sus características como sistemas de representación de mezclas binarias líquidovapor en equilibrio. Dibujar las curvas de punto de burbuja y punto de rocío en un sistema binario a partir de unos datos obtenidos experimentalmente.
7. Comprender el significado del diagrama triangular y sus características como sistema de representación de mezclas ternarias. Dibujar la curva binodal y las curvas de reparto de un sistema ternario a partir de unos datos obtenidos experimentalmente.
8. Comprender el significado de las isotermas de adsorción y sus características como sistema de representación de datos de equilibrio sólido-líquido. Dibujar las isotermas de adsorción para un sistema adsorbente-adsorbato a partir de unos datos obtenidos experimentalmente. Comparar el comportamiento de dos sólidos diferentes frente al fenómeno de la adsorción a partir de las formas y propiedades de sus isotermas de adsorción.
9. Reconocer los factores que afectan a la velocidad de reacción. Determinar experimentalmente la constante cinética a una temperatura dada y la energía de activación de una reacción.
10. Determinar experimentalmente la curva de ruptura de una columna cargada con una resina de intercambio iónico. Conocer la capacidad de intercambio de una resina, el tiempo de ruptura y la fracción de lecho utilizado.
Desarrollos prácticos en laboratorio asociados a: Análisis de sistemas de medida y diseño factorial de experimentos en Ingeniería Química, balances de materia y energía, propiedades de transporte (difusividad de líquidos y gases, viscosidad y conductividad térmica), obtención de datos de equilibrio (líquido-vapor, líquido-líquido y sólido-líquido), cinética química y operaciones de separación (intercambio iónico y filtración tangencial).
Normas de seguridad en el laboratorio de Experimentación en Ingeniería Química
Práctica 1. Análisis de Sistemas de Medida y Diseño Factorial de Experimentos en Ingeniería Química
Estudio de calidad de un sistema de medida. Estudio de un diseño factorial de experimentos aplicado a la optimización del rendimiento de un reactor químico.
Práctica 2. Balances de materia y energía. Estados estacionario y no estacionario
Estudio de balance de materia de un reactor continuo de mezcla completa. Estudio del balance de energía de un reactor continuo de mezcla completa con y sin calefacción.
Práctica 3. Filtración tangencial
Estudio de un sistema de ultrafiltración tangencial para la concentración y diafiltración de una proteína.
Práctica 4. Propiedades de transporte (1). Difusividad de líquidos y gases
Determinación experimental de la difusividad del cloruro sódico y sulfato sódico en agua, y de acetona en aire
Práctica 5. Propiedades de transporte (2). Viscosidad y conductividad térmica
Determinación experimental de la viscosidad de diferentes fluidos y la conductividad térmica del nylon y del acero. Estudio de tensión superficial.
Práctica 6. Datos de equilibrio líquido-vapor
Estudio experimental de los datos de equilibrio líquido-vapor de un sistema binario homogéneo de ácido acético y agua.
Práctica 7. Datos de equilibrio líquido-líquido
Estudio experimental de la curva binodal y las rectas de reparto de un sistema ternario agua-tolueno-ácido acético.
Práctica 8. Datos de equilibrio sólido-líquido
Estudio de la adsorción de ácido acético en carbón activo.
Práctica 9. Cinética de hidrólisis del acetato de etilo
Estudio de la cinética de hidrólisis del acetato de etilo: orden de reacción, constante cinética y efecto de la temperatura.
Práctica 10. Intercambio iónico
Estudio del intercambio iónico del ion calcio en un proceso continuo con una resina catiónica, y cálculo de la capacidad de intercambio de la resina.
Práctica 11. Flujo no ideal en reactores químicos
Ejecución de ensayos estímulo-respuesta con trazadores para determinar la curva de distribución de tiempos de residencia.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
Safety standards in the laboratory of Chemical Engineering
Practical sessions
Practical session 1. Analysis of measurement methods and Experimental Factorial Design in Chemical Engineering
Practical session 2. Mass and energy balances. Steady state and non steady state
Practical session 3. Cross flow filtration
Practical session 4. Mass transport properties (1). Liquids and gases diffusivity
Practical session 5. Mass transport properties (2). Viscosity and thermal conductivity
Practical session 6. Vapor-Liquid equilibrium data
Practical session 7. Liquid-Liquid equilibrium data
Practical session 8. Solid-Liquid equilibrium data
Practical session 9. Hydrolysis kinetics of ethyl acetate
Practical session 10. Ionic exchange
Practica session 11. Non-ideal flow in chemical reactors
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Clase expositiva utilizando técnicas de aprendizaje cooperativo informal de corta duración
3
100
Clase en laboratorio: prácticas.
En cada una de las sesiones de laboratorio los estudiantes trabajarán en grupos y realizarán la parte experimental planteada en la práctica. Comentarán los resultados obtenidos y contestarán un cuestionario que contempla el trabajo realizado. Se resolverán dudas, y se aclararán conceptos.
36
100
Clase en campo o aula abierta: prácticas.
Tienen como objetivo conocer una planta industrial y su funcionamiento
3
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Se realizarán dos pruebas escritas de tipo individual sobre los contenidos teórico-prácticos abordados en la asignatura, con el fin de comprobar el grado de consecución de las competencias específicas.
3
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final).
Se realizará una prueba escrita final sobre los contenidos teórico-prácticos abordados en la asignatura, con el fin de comprobar el grado de consecución de las competencias específicas.
3
100
Tutorías.
Tienen el objeto de proporcionar al estudiante un apoyo en la resolución de los problemas surgidos durante las prácticas. Se aprovechan para realizar un seguimiento personal y/o grupal del aprendizaje.
6
100
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Lectura previa del manual de prácticas y visualización de vídeos explicativos de la práctica. Elaboración de un informe de cada práctica realizada en el laboratorio. Estudio individual de la materia.
81
0
Pruebas escritas oficiales: Se evaluará especialmente el aprendizaje individual por parte del alumno de los contenidos específicos disciplinares abordados.
Se realizarán dos exámenes parciales eliminatorios. Cada examen supondrá un 40%. Será necesario obtener una puntuación mínima de 4 puntos sobre 10 en cada uno de los parciales, para optar a aprobar la asignatura.
Cada parcial constará entre 3 y 5 cuestiones teórico-prácticas o problemas. Permiten evaluar los conocimientos teóricos-prácticos de los contenidos tratados en las sesiones de teoría y prácticas.
Para superar la asignatura será necesario obtener al menos un 5.0 en el computo global.
80 %
Evaluación por el profesor, Autoevaluación y Coevaluación (evaluación por compañeros) mediante criterios de calidad desarrollados (rúbricas) de informes de laboratorio, problemas propuestos, actividades de Aprendizaje Cooperativo, etc.
Evaluación de los informes escritos de las prácticas de laboratorio realizadas. Se tendrá muy en cuenta la correcta obtención de los resultados experimentales atendiendo a la preparación previa de la práctica por parte del alumno, y su correcta actitud y ejecución del trabajo en el laboratorio. También se valorará el grado de implicación de cada alumno en las tareas del grupo, la capacidad de análisis de los resultados, y la presentación formal del informe.
Será necesario obtener una puntuación mínima de 3 puntos sobre 10 para optar a aprobar la asignatura.
20 %
Tablas de observación (check-list, escalas, rúbricas) para evaluar ejecuciones. Portafolio y/o diario del alumno para evaluar la capacidad de autorreflexión y la dedicación. Realización de tareas tales como: simulaciones, estudio de casos y/o problemas aplicados reales, etc.
Observación del trabajo en equipo del estudiante, comportamiento, actitud y cuestionario realizado en el laboratorio. Cumplimiento de las normas de seguridad del laboratorio y en la visita a empresas. Resolución de tareas planteadas en el aula virtual. Tutorías.
0 %
Sistema de evaluación final: prueba única sobre contenidos teóricos, aplicados y/o aspectos prácticos de la asignatura
Se realizará un examen final, dividido en dos exámenes parciales. Cada examen parcial supondrá un 40%. Será necesario obtener una puntuación mínima de 4 puntos sobre 10 en cada uno de los parciales, para optar a aprobar la asignatura.
Cada examen parcial constará entre 3 y 5 cuestiones teórico-prácticas o problemas, que permiten evaluar los conocimientos teórico-prácticos de los contenidos tratados en las sesiones de teoría y prácticas.
Para superar la asignatura será necesario obtener al menos un 5.0 en el computo global.
80 %
Sistema de evaluación final: pruebas complementarias (integración de actividades realizadas durante el cuso)
Evaluación de los informes escritos de las prácticas de laboratorio realizadas. Se tendrá muy en cuenta la correcta obtención de los resultados experimentales atendiendo a la preparación previa de la práctica por parte del alumno, y su correcta actitud y ejecución del trabajo en el laboratorio. También se valorará la capacidad de análisis de los resultados, y la presentación formal de los informes. Los informes deberán presentarse antes de la fecha del examen final. Quien no haya realizado las prácticas tendrá que superar una prueba práctica experimental en los laboratorios.
Será necesario obtener una puntuación mínima de 3 puntos sobre 10 para optar a aprobar la asignatura.
20 %
Autor: Alacid Cárceles, Mercedes
Título: Experimentación en ingeniería química
Editorial: Universidad Politécnica de Cartagena,
Fecha Publicación: 2008
ISBN: 9788496997071
Autor: McCabe, Warren L.
Título: Operaciones unitarias en la ingeniería química
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 2007
ISBN: 9789701061749
Autor: Calleja Pardo, G.
Título: Introducción a la Ingeniería Química
Editorial: Síntesis
Fecha Publicación: 1999
ISBN: 9788477386643
Guiones de prácticas y otras informaciones disponibles online a través del Aula Virtual