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Reactores químicos
Curso 2017/18
1. Datos Descriptivos de la Asignatura
ASIGNATURA: Reactores químicos CÓDIGO: 335662111
- Centro: Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología
- Titulación: Máster en Ingeniería Industrial
- Plan de Estudios: 2014 (publicado en 30-01-2014)
- Rama de conocimiento: Arquitectura e Ingeniería
- Itinerario/Intensificación: Ingeniería Química
- Departamento/s: - Área/s de conocimiento:
  • Ingeniería Química
- Curso: 2
- Carácter: Obligatoria especialidad
- Duración: Cuatrimestral
- Créditos ECTS: 4.5
- Horario:
- Dirección web de la asignatura: http://www.campusvirtual.ull.es
- Idioma: Castellano e Inglés (Decreto 168/2008: un 5% será impartido en Inglés)


2. Requisitos para cursar la asignatura
No se han establecido


3. Profesorado que imparte la asignatura
Profesor/a Coordinador/a: CANDELA DIAZ GARCIA
- Grupo: 1, PA101
- Departamento: Ingeniería Química y Tecnología Farmacéutica
- Área de conocimiento: Ingeniería Química
- Lugar Tutoría: Despacho nº9 Dpto. Ingeniería Química. (El horario y lugar de tutorías pueden sufrir modificaciones puntuales que serán debidamente comunicadas)
- Horario Tutoría: Lunes, martes y miércoles de 12:00 a 14:00 h
- Teléfono (despacho/tutoría): 922 31 80 61
- Correo electrónico: cdiazg@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es


4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
- Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Ingeniería Química
- Perfil profesional: Ingeniería Industrial


5. Competencias
Específicas: Ingeniería química
[CA1] Diseñar productos, procesos, sistemas y servicios de la industria química, así como la optimización de otros ya desarrollados, tomando como base tecnológica las diversas áreas de la ingeniería química, comprensivas de procesos y fenómenos de transporte, operaciones de separación e ingeniería de las reacciones químicas, nucleares, electroquímicas y bioquímicas.
[CA2] Dirigir y supervisar todo tipo de instalaciones, procesos, sistemas y servicios de las diferentes áreas industriales relacionadas con la ingeniería química.
Específicas: Instalaciones, plantas y construcciones complementarias
[IP1] Capacidad para el diseño, construcción y explotación de plantas industriales.
[IP6] Conocimientos y capacidades para realizar verificación y control de instalaciones, procesos y productos.
[IP7] Conocimientos y capacidades para realizar certificaciones, auditorías, verificaciones, ensayos e informes.
Específicas: Tecnologías industriales
[TI4] Capacidad para el análisis y diseño de procesos químicos.
Generales
[CG1] Tener conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de: métodos matemáticos, analíticos y numéricos en la ingeniería, ingeniería eléctrica, ingeniería energética, ingeniería química, ingeniería mecánica, mecánica de medios continuos, electrónica industrial, automática, fabricación, materiales, métodos cuantitativos de gestión, informática industrial, urbanismo, infraestructuras, etc
[CG2] Proyectar, calcular y diseñar productos, procesos, instalaciones y plantas.
[CG4] Realizar investigación, desarrollo e innovación en productos, procesos y métodos.
[CG8] Aplicar los conocimientos adquiridos y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares.
[CG10] Saber comunicar las conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
[CG11] Poseer las habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando de un modo autodirigido o autónomo.


6. Contenidos de la asignatura
Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Teoría:
BLOQUE I: Cinética de reacciones gaseosas catalizadas por sólidos
TEMA 1:INTRODUCCIÓN: Reacciones y reactores heterogéneos
TEMA 2: CATALIZADORES SÓLIDOS: Determinación del área superficial. Volumen de poros y densidad del sólido. Distribución de volumen de poro. Componentes de un catalizador. Tipos de desactivación.
TEMA 3. ECUACIONES DE VELOCIDAD PARA REACCIONES CATALÍTICAS SÓLIDO - FLUIDO Cinéticas de Langmuir - Himshelwood. Cinéticas de desactivación catalítica.
TEMA 4. PROCESOS DE TRANSPORTE EXTERNO. Coeficientes de transferencia de materia. Efectos de la transferencia de materia sobre la velocidad observada Transporte externo en reactores de lecho fijo y lecho fluidizado. Problemática de los reactores de lodos y de lecho percolador. Cálculo de la velocidad global.
TEMA 5. PROCESOS DE TRANSPORTE INTERNO. Difusividad en los poros. Difusividad efectiva: Determinación y modelos. Transmisión de calor en sistemas porosos. Factores de efectividad isotermos y no isotermos. Efecto del transporte interno sobre la selectividad y la desactivación.
BLOQUE II. Reactores catalíticos bifásicos
TEMA 6. REACTORES DE LECHO FIJO. Características y modelos para su dimensionado.
TEMA 7. REACTORES DE LECHO FLUIDIZADO. Características y modelos para su dimensionado.
BLOQUE III. Reactores bifásicos no catalíticos.
TEMA 8. REACTORES FLUIDO - FLUIDO. Cinética: Modelos. Características, selección y ecuaciones de diseño de reactores heterogéneos fluido - fluido.
TEMA 9. REACTORES SÓLIDO - FLUIDO NO CATALÍTICOS. Cinética: Modelos. Tipos de reactores. Ecuaciones de diseño: Reactores de lecho móvil. Reactores de lecho fluidizado.

Laboratorio:
1. Síntesis y caracterización de catalizadores
Actividades a desarrollar en otro idioma
Se les proporcionará bibliografía en inglés sobre temas específicos desarrollados en clase para que preparen un trabajo, presenten y expongan en ese idioma debatiendo el tema, si procede, en una clase práctica presencial.


7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante
Descripción
Con carácter general, cada uno de los temas se desarrollará en el aula mediante clases presenciales, donde ese explicarán los conceptos básicos apoyándose en problemas seleccionados, que serán resueltos en la propia clase o propuestos para que los alumnos los estudien y resuelva por su cuenta. La evaluación continua incluye temas a debatir y analizar en clase, con participación activa de los alumnos. Se incluyen las actividades propuestas en otro idioma, concretamente en inglés.
Tras cada tema o bloque se dedicará una hora de evaluación como parte de la evaluación continua.

Las sesiones prácticas se realizarán en los laboratorios del dpto de Ingeniería Química. En dichas sesiones se seguirá su trabajo autónomo, iniciativa y presentarán los informes correspondientes.

La asignatura participa en el Programa de apoyo a la docencia presencial mediante herramientas TIC.


Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante
Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total Horas Relación con competencias
Clases teóricas  22.00      22  [CG1], [CG2], [CG4], [CG11], [IP1], [IP6], [IP7], [TI4], [CA1], [CA2]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)  18.00      18  [CG1], [CG8], [CG10], [CG11], [IP1], [IP6], [IP7], [TI4], [CA1]
Realización de trabajos (individual/grupal)     7.50   7.5  [CG1], [CG2], [CG10], [CG11], [IP1], [IP7], [TI4], [CA1]
Estudio/preparación clases teóricas     30.00   30  [CG1], [CG2], [CG11], [IP1], [IP6], [IP7], [TI4], [CA1]
Estudio/preparación clases prácticas     20.00   20  [CG1], [CG2], [CG8], [CG11], [IP1], [IP6], [IP7], [TI4], [CA1]
Preparación de exámenes     10.00   10  [CG1], [CG2], [CG8], [CG11], [IP1], [IP6], [IP7], [TI4], [CA1]
Realización de exámenes  3.00      3  [CG1], [CG2], [CG8], [CG10], [CG11], [IP1], [IP6], [TI4], [CA1]
Asistencia a tutorías  2.00      2  [CG1], [CG2], [CG8], [CG10], [CG11], [IP1], [IP6], [IP7], [TI4], [CA1]
Total horas  45   67.5   112.5 
Total ECTS  4.5 


8. Bibliografía / Recursos
Bibliografía básica


FROMENT. G.F.;  BISCHOFF K. B. y WILDE J.D. "Chemical Reactor. Analysis and Designs"  3 Ed.  John . Wiley. & Sons Inc. (2011).

FOGLER H. S.   “Elements of Chemical Reaction Engineering”  (4ª ed) Paerson International Edition (2006)

LEVENSPIEL O. "Ingeniería de las Reacciones Químicas" Limusa Wiley (2004)

LEVENSPIEL O. "El Omnilibro de los Reactores Químicos" Reverté ( 1986 ).


 


Bibliografía complementaria

SANTAMARIA J.M. HERGUIDO J. MENENDEZ M.A. MONZON A.,"Ingeniería de reactores". Editorial Síntesis (1999)


TRANBOUZE P. VAN LANDEGHEM H.  WAUQUIER J.P., "Chemical Reactors". Editions Technip (1988)

             

MANN UZI  “Principles of Chemical Reactor Análisis and Design”. John Wiley & Sons  (2009)

              

TISCAREÑO LECHUGA FERNANDO “Reactores Químicos con Multireacción”Ed. Reverté  (2008)

              

NEUMAN E. BRUCE “Chemical Reactor Design, Optimization, and Scaleup”. John Wiley & Sons (2008)

               

LUYBEN WILLIAM L. “Chemical Reactor Design and Control”.  John Wiley & Sons  (2007)

              

TOMINAGA HIROO; TAMAKI MASAKUZU  “Chemical Reaction and Reactor Design”.  John Wiley & Sons  (1997
              



9. Sistema de evaluación y calificación
Descripción
La Evaluación continua del rendimiento global del Alumno en la asignatura, implica:
• Asistencia continuada a clases y su participación activa en las mismas
• Trabajo personal continuado puesto de manifiesto en la resolución de ejercicios y actividades propuestas.
• El resultado de un examen escrito final.
En la calificación final del rendimiento de la asignatura, el examen final representará un porcentaje del 40% de la nota.

Para la 2ª y 3ª convocatorias se aplicarán los mismos criterios que en la 1ª, siempre se haya acogido durante el curso
al sistema de evaluación continua.

Para los alumnos que se acojan al sistema de evaluación alternativa la calificación final coincidirá con la obtenida en el
examen final.

La Evaluación de la asignatura se rige por el Reglamento de Evaluación y Calificación de la Universidad de La Laguna (BOC de 19 de enero de 2016), o el que la Universidad tenga vigente, además de por lo establecido en la Memoria de Verificación inicial o posteriores modificaciones

Estrategia Evaluativa
TIPO DE PRUEBA COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN
Pruebas objetivas  [CG1], [CG2], [CG4], [CG8], [CG10], [CG11], [IP1], [IP6], [IP7], [TI4], [CA1], [CA2]   Se señalan en la descripción. Ejercicios de desarrollo y de preguntas cortas.   40% 
Trabajos y proyectos  [CG1], [CG2], [CG4], [CG8], [CG10], [CG11], [IP1], [IP6], [IP7], [TI4], [CA1], [CA2]   Dominio de la materia   15% 
Informes memorias de prácticas  [CG1], [CG2], [CG4], [CG8], [CG10], [CG11], [IP1], [IP6], [IP7], [TI4], [CA1], [CA2]   Dominio de la materia   20% 
Pruebas de ejecuciones de tareas reales y/o simuladas  [CG1], [CG2], [CG4], [CG8], [CG10], [CG11], [IP1], [IP6], [IP7], [TI4], [CA1], [CA2]   Dominio de la materia   15% 
Escalas de actitudes  [CG1], [CG2], [CG4], [CG8], [CG10], [CG11], [IP1], [IP6], [IP7], [TI4], [CA1], [CA2]   Aprovechamiento y participación en clase   10% 


10. Resultados de Aprendizaje
 Como resultado se espera que los alumnos adquieran los conocimientos necesarios para seleccionar, dimensionar y operar con reactores químicos heterogéneos de aplicación industrial, así como presentar informes relacionados con los mismos.
Otros resultados específicos están relacionados con la preparación y caracterización de catalizadores sólidos, así como realización de informes correspondientes. 


11. Cronograma / calendario de la asignatura
Descripción
 La organización orientativa de la asignatura se indica en el siguiente cronograma, dado que podría sufrir cambios por necesidades de organización docente. 

Primer Cuatrimestre
SEMANA Temas Actividades de
enseñanza aprendizaje
Horas
de trabajo
presencial
Horas
de trabajo
autónomo
Total
Semana 1:  Tema 1 y 2   Clases magistrales. Resolución de ejercicios y problemas   3.00   4.00   7 
Semana 2:  Temas 2 y 3   Clases magistrales. Resolución de ejercicios y problemas   3.00   4.00   7 
Semana 3:  Temas 4 y 5   Clases magistrales. Resolución de ejercicios y problemas   3.00   4.00   7 
Semana 4:  Temas 5   Clases magistrales. Resolución de ejercicios y problemas   3.00   3.60   6.6 
Semana 5:  Tema 6.
Evaluación parcial 
 Clase magistral. Resolución de ejercicios y problemas. Evaluación del bloque I
 
 3.00   4.80   7.8 
Semana 6:  Temas 6 y 7   Clases magistrales. Resolución de ejercicios y problemas
 
 3.00   4.00   7 
Semana 7:  Temas 8   Clase magistral. Resolución de ejercicios y problemas. Presentación y debate de trabajos en inglés.
 
 3.00   9.00   12 
Semana 8:  Temas 8    Clases magistrales. Resolución de ejercicios y problemas   3.00   4.00   7 
Semana 9:  Temas 9    Clases magistrales. Resolución de ejercicios y problemas   3.00   4.00   7 
Semana 10:  Tema 9   Clases magistrales. Resolución de ejercicios y problemas   3.00   2.50   5.5 
Semana 11:  global   Resolución de ejercicios y problemas. Evaluación de bloques II y III. Práctica en aula de informática
 
 3.00   6.00   9 
Semana 12:  global   Resolución de ejercicios y problemas. Práctica en laboratorio o aula de informática   3.00   3.40   6.4 
Semana 13:  global   Resolución de ejercicios y problemas. Práctica en laboratorio o aula de informática   2.00   2.40   4.4 
Semana 14:  global   Resolución de ejercicios y problemas. Práctica en laboratorio o aula de informática   3.00   3.40   6.4 
Semana 15:  global   Resolución de ejercicios y problemas. Práctica en laboratorio o aula de informática   2.00   2.40   4.4 
Semanas 16 a 18:  global    Evaluación y trabajo autónomo del alumnado   2.00   6.00   8 
Total horas 45 67.5 112.5


Fecha de última modificación: 06-09-2017
Fecha de aprobación: 31-07-2017