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Academic Year/course: 2023/24

30027 - Industrial Chemical Processes


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
30027 - Industrial Chemical Processes
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
436 - Bachelor's Degree in Industrial Engineering Technology
ECTS:
6.0
Year:
436 - Bachelor's Degree in Industrial Engineering Technology: 3
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
Semester:
Second semester
Subject type:
436 - Compulsory
330 - ENG/Complementos de Formación
Module:
---

1. General information

In this subject, students are expected to identify the basic elements and operations that appear in the chemestry industry. The objective is that the student knows how to perform the material and energy balances of a process that may include a chemical reaction and evaluate the material yields and energy requirements necessary for the process.  These approaches and objectives, related to chemical industrial processes, are aligned with some of the Sustainable Development Goals (SDGs) of the 2030 Agenda and certain targets of the same. Specifically, the acquisition of the learning results of the subject will contribute to the achievement of the goals: 6.3, 7.2, 8.4, 9.4, 12.3, 12.4 y 12.5.

2. Learning results

1. -Propose alternatives on process equipment to carry out raw material and product conditioning, heat transfer and separation operations.

2. -Solve problems of matter and energy balances applied to industrial chemical processes.

3. -Identify needs for the development of a product in the chemical industry.

4. -Identify the social, environmental, economic and industrial implications of engineering practice associated with a chemical process and propose alternatives and/or solutions.

3. Syllabus

Topic 1: Introduction. Most relevant and distinctive characteristics of the Chemical Industry.

Topic 2: Basic knowledge of chemical reactors and separation operations.

Topic 3: Matter and energy balances in chemical processes.

Topic 4: Processes without chemical reaction: Air separation by distillation (cryogenics), adsorption and membranes.

Topic 5: Reactive processes: sulfuric acid production.

Topic 6: Energy production: coal combustion, gasification, biofuels, hydrogen and fuel cells.

Graphene.

Topic 7: Integrated processes: oil refining.

Topic 8: Polymer production processes.

Problems and cases of chemical industrial processes to be solved.

4. Academic activities

Lectures: 40 hours

The teacher will explain the basic principles of the subject and will solve some selected problems, encouraging student participation.

Types of problems/cases: 20 hours

In groups of about 20 students, encouraging autonomous resolution and teamwork with the support of the teacher.

Academic papers: 40 hours

Problem solving and group work on a chemical industrial process, solving the balances of matter and energy.

Tutored and personal study: 44 hours

The student will be provided with a collection of problems to solve. For the Work, a follow-up will be made to students.

Assessment tests. 6 hours

5. Assessment system

Option 1. Theory exams and problems, and continuous evaluation of the practical case (small group activities or AGP). The PGAs include compulsory attendance to the problem/case sessions, submission of homework and completion of a final paper in a team (3/4 students). A class note may be included in this part. The work will involve 2 meetings with the teacher. In the last one, the oral presentation of the work will take place. It will include environmental aspects, toxicity and safety. Session and class grades will constitute 40% of the practical grade. The Work will constitute the remaining 60%.

Option 2. Single exam. The student will take a written exam with three parts: theory, problems and practical case. The theory part will consist of short questions. The part of problems of matter and energy balance problems. The practical casewill correspond to the contents of the PGAs.

In both options, the theory part represents 35% of the final grade, the problems part another 35%, while the practical case represents the remaining 30%.

PGA grades are kept for the duration of the academic year. Nothing is kept from previous academic years. In each part (theory, problems, practical case) a minimum grade of 4/10 is required to average with the rest.


Curso Académico: 2023/24

30027 - Procesos químicos industriales


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
30027 - Procesos químicos industriales
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
436 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales
Créditos:
6.0
Curso:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
436 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales: 3
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
436 - Obligatoria
330 - Complementos de Formación
Materia:
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1. Información básica de la asignatura

En esta asignatura se pretende que los alumnos identifiquen los elementos y operaciones básicas que aparecen en la industria química. El objetivo es que el alumno sepa realizar los balances de materia y energía de un proceso que puede incluir reacción química y evaluar los rendimientos materiales y los requerimientos energéticos necesarios para el proceso. Estos planteamientos y objetivos, relacionados con procesos industriales químicos, están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 y determinadas metas de los mismos. Concretamente, la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura contribuirá al logro de las metas: 6.3, 7.2, 8.4, 9.4, 12.3, 12.4 y 12.5.

2. Resultados de aprendizaje

  1. Proponer alternativas sobre equipos de proceso para llevar a cabo operaciones de acondicionamiento de materias primas y productos, transferencia de calor y separación. 
  2. Resolver problemas de balances de materia y energía aplicados a procesos químicos industriales.
  3. Identificar necesidades para el desarrollo de un producto en industria química.
  4. Identificar las implicaciones sociales, ambientales, económicas e industriales de la práctica de la ingeniería asociadas a un proceso químico y proponer alternativas y/o soluciones.

3. Programa de la asignatura

Tema 1: Introducción. Características más relevantes y distintivas de la Industria Química.

Tema 2: Conocimientos básicos de reactores químicos y de operaciones de separación.

Tema 3: Balances de materia y energía en los procesos químicos.

Tema 4: Procesos sin reacción química: Separación del aire mediante destilación (criogenia), adsorción y membranas.

Tema 5: Procesos con reacción: producción de ácido sulfúrico.

Tema 6: Producción de energía: combustión de carbón, gasificación, biocombustibles, hidrógeno y pilas de combustible. Grafeno.

Tema 7: Procesos integrados: refino del petróleo.

Tema 8: Procesos de producción de polímeros.

Problemas y casos de procesos industriales químicos a resolver.

4. Actividades académicas

Clases magistrales: 40 horas

El profesor explicará los principios básicos de la asignatura y resolverá algunos problemas seleccionados, potenciando la participación de los alumnos. 

Clases de problemas/casos: 20 horas

En grupos de unos 20 alumnos, fomentando la resolución autónoma y trabajo en equipo con apoyo del profesor.

Trabajos académicos: 40 horas

Resolución de problemas y realización de un Trabajo en grupo sobre un proceso industrial químico, resolviendo los balances de materia y energía.

Estudio personal y de tutela: 44 horas

Se suministrará al alumno una colección de problemas para su resolución. Para el Trabajo se realizará un seguimiento a los alumnos.

Pruebas de evaluación: 6 horas

5. Sistema de evaluación

Opción 1. Exámenes de teoría y problemas, y evaluación continuada del supuesto práctico (actividades en grupos pequeños o AGP). Las AGP comprenden la asistencia obligatoria a las sesiones de problemas/casos, la entrega de las tareas y la realización de un trabajo final en equipo (3/4 alumnos). Se podrá incluir una nota de clase en esta parte. El Trabajo implicará 2 reuniones con el profesor. En la última se realizará la presentación oral del Trabajo. Incluirá aspectos medioambientales, toxicidad y seguridad. Las notas de sesiones y clase constituirán un 40% de la nota del supuesto práctico. El Trabajo constituirá el 60% restante.

Opción 2. Examen único. El alumno realizará examen escrito con tres partes: teoría, problemas y supuesto práctico. La parte de teoría constará de cuestiones cortas. La parte de problemas de problemas de balances de materia y energía. El supuesto práctico corresponderá a los contenidos de las AGP.

En ambas opciones la parte de teoría representa el 35% de la calificación final, la de problemas otro 35%, mientras que el supuesto práctico supone el restante 30%.

Las notas de las AGP se guardan durante el curso académico. No se guarda nada de cursos académicos anteriores. En cada parte (teoría, problemas, supuesto práctico) se requiere una nota mínima de 4/10 para promediar con el resto.