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Year : 2019/2020

435 - Graduado en Ingeniería Química

29928 - Experimentación en ingeniería química I


Syllabus Information

Año académico:
2019/20
Asignatura:
29928 - Experimentación en ingeniería química I
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
435 - Graduado en Ingeniería Química
Créditos:
6.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1.Información Básica

1.1.Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

La asignatura complementa la formación del alumno en Ingeniería Química ya que, a los conocimientos teórico-prácticos adquiridos en las asignaturas de "Transferencia de Materia" "Cinética Química Aplicada", “Termotecnia”, "Fluidotecnia", “Diseño de Reactores" y "Operaciones de Separación", añade los conocimientos y habilidades que se adquieren en el laboratorio en todas sus facetas.

El objetivo de la asignatura de "Experimentación en Ingeniería Química I" es capacitar al alumno para desarrollar en el futuro una serie de actividades experimentales sencillas, que son típicas de la profesión de Ingeniero Químico, como por ejemplo:

  • Tomar decisiones razonadas acerca de cuáles son las condiciones de operación que mejoran el rendimiento de un proceso.
  • Obtener datos experimentales necesarios para el diseño de equipos de proceso, como datos de equilibrio, parámetros cinéticos en reacciones químicas,...
  • Seleccionar equipos e instalaciones para el flujo de fluidos y ciclos termodinámicos.

1.2.Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Esta asignatura está programada en el segundo semestre de tercer curso del Grado en Ingeniería Química y pertenece al módulo de Tecnología Específica (Química Industrial). Cuando el alumno cursa esta asignatura ya  ha cursado o está cursando las asignaturas de "Transferencia de Materia", "Cinética Química Aplicada", "Diseño de Reactores", "Fluidotecnia", "Termotecnia" y "Operaciones de Separación" y, por lo tanto, maneja los principios básicos de la Ingeniería Química. Por otra parte, hay que considerar, que la asignatura de Experimentación en Ingeniería Química I deberá proporcionar al estudiante los conceptos que vaya a necesitar en asignaturas obligatorias que cursará posteriormente, en especial, la asignatura de "Experimentación en Ingeniería Química II".

1.3.Recomendaciones para cursar la asignatura

Se recomienda haber cursado o estar matriculado en las asignaturas de "Cinética Química Aplicada" "Transferencia de Materia",  "Diseño de Reactores", "Operaciones de Separación", "Termotecnia" y "Fluidotecnia".

2.Competencias y resultados de aprendizaje

2.1.Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Competencias genéricas

C01 - Capacidad para concebir, diseñar y desarrollar proyectos de Ingeniería.
C03 - Capacidad para combinar los conocimientos básicos y los especializados de Ingeniería para generar propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional.
C04 - Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.
C08 - Capacidad para analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas actuando con ética, responsabilidad profesional y compromiso social, buscando siempre la calidad y la mejora continua.
C10 - Capacidad de gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias para la práctica de la Ingeniería.

 

Competencias específicas
C27 - Conocimientos básicos y aplicación de tecnologías medioambientales y sostenibilidad.
C34 - 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.
C35 - Capacidad para diseñar, gestionar y operar procedimientos de simulación, control e instrumentación de procesos químicos.

2.2.Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

  1. Domina la resolución de los problemas relacionados con el diseño y optimización de equipos en la Industria Química.
  2. Obtiene, interpreta y aplica información cinética sobre reacciones homogéneas y heterogéneas.
  3. Analiza e interpreta los resultados obtenidos en la operación de procesos de separación.

2.3.Importancia de los resultados de aprendizaje

La interpretación y tratamiento correcto de los datos y resultados experimentales, así como su presentación clara y ordenada, son fundamentales para establecer hábitos de rigor en dichas tareas que no son exclusivas del laboratorio de Ingeniería Química. Específicamente, en el campo de la Ingeniería Química, el haber cursado esta asignatura habilitará al alumno para realizar informes correctos si se le requieren o evaluar la corrección de aquellos que se le entreguen.

3.Evaluación

3.1.Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación

En esta asignatura se considera un sistema excepcional de evaluación continua, de acuerdo con el Art 9. Punto 4) de la normativa de evaluación de la Universidad de Zaragoza. Este sistema permite al alumno obtener el 100% de la calificación de la asignatura en la primera convocatoria, convocatoria de la que queda excluida la prueba de evaluación global.

La asistencia a las sesiones de laboratorio programadas durante el curso académico será obligatoria, así como la entrega de los informes de prácticas.

En todos los casos se realizará un seguimiento de cada una de las sesiones de laboratorio. Se valorará la preparación previa, el desarrollo de la sesión de laboratorio y la presentación e interpretación de resultados de las prácticas de laboratorio. Cada área indicará, al comienzo de las prácticas, como deben presentarse los informes de las prácticas realizadas.  Si el profesor así lo requiere se expondrán de forma oral dichos informes.  En el caso de las prácticas impartidas por el área de "Ingeniería Química", la nota de laboratorio se calculará de la siguiente forma: 20 % corresponderá al desarrollo de la sesión (puntualidad, limpieza del material, preparación y realización de la práctica,...); 20% al cuestionario a realizar durante la sesión de prácticas y que se deberá entregar al finalizar la misma; 60% al informe a entregar con anterioridad a las fechas límite que indique el profesorado de la asignatura.

Al finalizar las sesiones de prácticas correspondientes a cada área, dicha área realizará un examen escrito u oral sobre la materia impartida por el área. La nota obtenida en las prácticas de un área de terminada se calculará según la siguiente fórmula:

Nota en una área= (0,5 * Nota examen) + (0,5 * Nota laboratorio)

La evaluación se realizará de forma independiente para cada una de las áreas de "Ingeniería Química", "Mecánica de Fluidos" y "Máquinas y Motores Térmicos". Se precisa una nota mínima de 4 en el examen y en el laboratorio para aplicar la fórmula. Si no se alcanza dicha nota, el alumno se considerará suspenso en la parte correspondiente a esa área.

La calificación final alcanzada en la asignatura será la media ponderada de las obtenidas en cada una de las áreas siempre y cuando se tenga un 4,0 como mínimo en la nota de cada una de las áreas. De esta forma, el valor de la calificación final se calculará:

Calificación final= 4/6* Nota en Ing. química+ 1/6* Nota en Mec. Fluidos+ 1/6* Nota en Máq. y Motores

Si un alumno suspende, en primera convocatoria, una de las partes que conforman su nota final (sea de Ingeniería Química, Máquinas y Motores Térmicos o Mecánica de Fluidos), éste automáticamente quedará suspenso aunque su nota media sea de aprobado, y estará obligado a repetir, en examen ordinario de segunda convocatoria, la(s) parte(s) que haya suspendido. En este caso se le guardará la nota de laboratorio y de las partes aprobadas.

En caso de suspender, aunque sea una de las partes, dentro de las dos convocatorias del curso académico, deberá matricularse de nuevo en la asignatura. Si el profesor encargado de alguna de las partes superadas lo considera pertinente, podrá eximir al alumno de hacer las prácticas correspondientes a esa parte y de entregar los informes, pero no de hacer el examen.

4.Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1.Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

En cada una de las sesiones, los estudiantes trabajarán en grupos de dos o tres personas. Los alumnos conocerán con antelación la práctica a realizar y deberán haber leído el guion de la misma que se les habrá proporcionado con anterioridad.

Una vez en el laboratorio, los alumnos realizarán la parte experimental de las prácticas planteadas. Comentarán los resultados obtenidos y realizarán uno o varios informes que contemplen el trabajo realizado (resultados, cálculos, representaciones gráficas...), todo ello con una adecuada presentación.

Finalmente, los alumnos han de realizar un examen escrito individual que tiene por objeto demostrar  los conocimientos adquiridos en la asignatura.

4.2.Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades:

Clase de teoría: Clase de teoría con una duración de 1 hora, en la que se explica, a todos los grupos conjuntamente, los conceptos teóricos relacionados con la práctica 9 correspondiente al área de Ingeniería Química (véase apartado 5.3 4.3).

 

Clases presenciales en laboratorio: Se impartirán 21 prácticas distribuidas de la siguiente forma:

 

I) Área de Ingeniería Química (4 ECTS): Se realizarán 13  sesiones de 3 horas cada una.  

 

II) Área de Máquinas y Motores Térmicos (1 ECTS): Se realizarán 4  sesiones de 2,5 ó 3 horas cada una.

 

III) Área de Mecánica de Fluidos (1 ECTS): Se realizarán 4  sesiones de 2,5 horas cada una.  

4.3.Programa

 El programa de prácticas de la asignatura, clasificado en función del área que las imparta, es el siguiente:

 

I) Área de Ingeniería Química (4 ECTS): Se realizarán 13  sesiones de 3 horas cada una.  Dichas prácticas son susceptibles de cambio en el caso de que no se aprecie un correcto funcionamiento en los días previos a su comienzo.

  • Práctica 1. Cinética de una reacción homogénea catalizada
  • Práctica 2. Cinética de una reacción homogénea desarrollada en un reactor continuo
  • Práctica 3. Cinética de una reacción enzimática
  • Práctica 4. Absorción con reacción química
  • Práctica 5. Determinación de la curva de equilibrio y destilación diferencial
  • Práctica 6. Intercambio iónico
  • Práctica 7. Reactores de mezcla perfecta y flujo pistón
  • Práctica 8. Lixiviación
  • Práctica 9. Fluidización. Determinación de la porosidad de un lecho fijo y cálculo de la velocidad de mínima fluidización
  • Práctica 10. Destilación con reflujo
  • Práctica 11. Batería de tanques de mezcla perfecta en serie
  • Práctica 12. Isoterma de adsorción
  • Práctica 13. Permeación de gases a través de membranas porosas

II) Área de Máquinas y Motores Térmicos (1 ECTS): Se realizarán 4  sesiones de 2,5 ó 3  horas cada una. Las prácticas se seleccionaran por el area entre serán  las siguientes:

  • Práctica 1. Rendimiento energético de una caldera
  • Práctica 2. Evaluación del comportamiento de un enfriador evaporativo
  • Práctica 3. Motores alternativos de combustión interna
  • Práctica 4. Turbomáquinas térmicas

III) Área de Mecánica de Fluidos (1 ECTS): Se realizarán 4  sesiones de 2,5 horas cada una.  

  • Práctica 1. Despiece y selección de bombas
  • Práctica 2.  Instalación de bombeo y ensayo de bombas. Cavitación
  • Práctica 3 Pérdidas de carga en instalaciones. Ensayo de válvulas
  • Práctica 4.  Ensayo de ventiladores

4.4.Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

Las sesiones de prácticas en el laboratorio se imparten según horario establecido por el Centro que será publicado con anterioridad a la fecha de comienzo del curso (horarios disponibles en http:\\eina.unizar.es).

Se planificarán en función del número de alumnos y se darán a conocer con la suficiente antelación.

Cada profesor informará de su horario de atención de tutorías.

Además de la bibliografía recomendada, el alumnado podrá consultar los guiones de las prácticas que estarán disponibles en reprografía y/o moodle.

 

Se trata de una asignatura de 6 créditos ETCS, lo que equivale a 150 horas de trabajo del estudiante, a realizar tanto en horas presenciales como no presenciales, repartidas del siguiente modo:

  • 59 horas de prácticas de laboratorio, distribuidas, aproximadamente,  en 6 horas semanales (dos sesiones semanales).
  • 1 hora teórica en la que se expondrán los conceptos teóricos de una de las prácticas.
  • 4 horas de examen.

La relación de fechas y actividades concretas, así como todo tipo de información y documentación sobre la asignatura, se publicará en el Anillo Digital Docente (http://moodle.unizar.es/)  (para el acceso a esta web, el estudiante deberá estar matriculado en la asignatura).

4.5.Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=29928&year=2019


Year : 2019/2020

435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering

29928 - Experimentation in Chemical Engineering I


Syllabus Information

Academic Year:
2019/20
Subject:
29928 - Experimentation in Chemical Engineering I
Faculty / School:
110 -
Degree:
435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
3
Semester:
Second semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1.General information

1.1.Aims of the course

1.2.Context and importance of this course in the degree

1.3.Recommendations to take this course

2.Learning goals

2.1.Competences

2.2.Learning goals

2.3.Importance of learning goals

3.Assessment (1st and 2nd call)

3.1.Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

4.Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1.Methodological overview

The learning process that has been designed for this subject is based on the following:

In each laboratory session, students will work in groups of two or three people. The students will know in advance the lab work to be performed and must have read its script before the session.

Once in the laboratory, students will conduct the experimental work assigned. They will discuss the results and write one or more report covering the work done (results, calculations, graphical representations...), with a proper presentation.

Finally, students must make an individual written exam that aims to demonstrate the knowledge acquired on the subject.

4.2.Learning tasks

The program offered to students includes the following activities:

A 1-hour lecture in the classroom or laboratory, where the teacher explains to all groups the theoretical concepts corresponding to practice 9 of the Chemical Engineering Department (see paragraph 4.3).

Laboratory sessions: 21 practices distributed as follows: (I) Knowledge Area of Chemical Engineering  (4 ECTS): 13 sessions of 3 hours, (II) Knowledge Area of Thermal Systems (1 ECTS): 4 sessions of 2.5 hours. (III) Knowledge Area of Fluid Mechanics (1 ECTS): 4 sessions of 2.5 hours.

4.3.Syllabus

The sessions program can be grouped according to the area, as follows:

I) Knowledge Area of Chemical Engineering (4 ECTS): 13 sessions of 3 hours. Some sessions may change depending on the availability or proper functioning of the required equipment

Session 1. Kinetics of a catalyzed homogeneous reaction

Session 2. Kinetics of a homogeneous reaction in a continuous reactor

Session 3. Kinetics of an enzymatic reaction

Session 4. Absorption with chemical reaction

Session 5. Determination of the equilibrium curve and differential distillation

Session 6. Ion exchange

Session 7.  Continuous stirred-tank and plug flow reactors (CSTR and PFR)

Session 8. Leaching

Session 9. Fluidization. Determination of fixed bed porosity and calculation of minimum fluidization velocity  

Session 10. Distillation with reflux

Session 11. Continuous stirred-tank battery

Session 12. Adsorption isotherm

Session 13. Permeation of gas through porous membranes

(II) Knowledge Area of Thermal Systems (1 ECTS): There will be 4 sessions of 2.5 hours each. Practices will be the following: 

Session 1. The thermal efficiency of a boiler.

Session 2. Evaluation of the performance of an evaporative cooler

Session 3. Internal combustion engines

Session 4. Thermal turbomachinery

(III) Knowledge Area of Fluid Mechanics (1 ECTS): 4 sessions of 2.5 hours each will be held.

Session 1. Disassembling and selection of pumps

Session 2. Pump testing and cavitation

Session 3.  Pressure losses in systems. Valve characterization.

Session 4. Fan testing

4.4.Course planning and calendar

Sessions and presentations scheduling 

Laboratory sessions are given following the schedule established by the Centre before the beginning of the current academic year (available at Http:\\eina.unizar.es). They will be planned according to the number of students and will be announced in advance. Every teacher will inform the students about the individual tutorial schedule. In addition to the recommended bibliography, the set of scripts of the laboratory sessions will be available at the EINA copy service or ADD (Moodle).

 

4.5.Bibliography and recommended resources

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=29928&year=2019