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Academic Year/course: 2021/22

452 - Degree in Chemistry

27222 - Chemical Industry: Processes, Hygiene and Safety


Syllabus Information

Academic Year:
2021/22
Subject:
27222 - Chemical Industry: Processes, Hygiene and Safety
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
452 - Degree in Chemistry
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

2. Learning goals

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the development of the skills and capabilities for the analysis of industrial chemical processes with emphasis on raw materials and energy consumption, process design and main operation units, environmental issues, loss prevention, occupational safety and regulatory framework. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as lectures, problem-solving activities, guided assignments, autonomous work and tutorials.

It is based on active participation, case studies, teamwork that also favours the development of communicative skills and critical thinking. Classroom materials will be available via Moodle. These include a repository of the lecture notes used in class, the course syllabus, as well as other learning resources such as multimedia and solved exercises. Further details regarding the project assignment and additional information about the course will be provided on the first day of class.

4.2. Learning tasks

The 6 ECTS course includes the following learning tasks:


Lectures (4 ECTS): 40 hours (theory sessions-and case studies whole group).

  • section I: Industrial Chemical Processes (20 hours)
  • section II: Loss Prevention in the Process Industries and Occupational Safety (20 hours)

Problem-solving sessions (2 ECTS): 20 hours (whole group)

  • section I: Industrial Chemical Processes (10 hours)
  • section II: Loss Prevention in the Process Industries and Occupational Safety (10 hours)

 

4.3. Syllabus

The course will address the following topics:

Section I. Industrial Chemical Processes

  • Integrated Pollution, Prevention and Control in the Chemical Industry: IPPC Directive, national policy and regional regulations. BREF Documents. Best Available Techniques for the Production of Pulp. Case Study: Kraft Pulping Process in Torras Papel (Zaragoza- Spain).
  • Fundamentals of flow sheeting, control and instrumentation for chemical processes. Stationary Material and Energy Balances: problems solving.
  • Hydrogen production: basic data, main routes from fossil fuel and renewable energies. The H2 economy: present and future, pros and cons.
  • Synthesis Gas Production from natural gas: reactions and thermodynamics, steam reforming process, advances, autothermic reforming, novel developments, purification and adjustment of synthesis gas.
  • Synthesis Gas Production from coal gasification: coal characterization, coal classification, gasification reactions and thermodynamics, main parameters, current gasification processes.
  • Production of lower alkenes by steam cracking: introduction, cracking reactions, industrial process, product processing, current and future developments.
  • Polyethylene production: introduction, general properties, polymerization chemistry, production processes, environmental aspects.

Section II. Loss Prevention in the Process Industries and Occupational Safety

  •  Types of hazards. Statistics. Risk perception. Major accident hazards.
  •  Flammability: definitions and basic concepts. Fires and Explosions. Estimation of consequences.
  •  Release of toxic and flammable substances. Estimation of concentrations.
  •  Industrial hygiene: introduction and main concepts. Chemical, biological and physical hazardous agents.
  •  Evaluation of chemical agents in the workplace. Exposure limits.
  •  Biological and physical agents in the workplace.
  •  Engineering Control: design of general and local ventilation.

4.4. Course planning and calendar

Information concerning the timetable, classroom, office hours, assessment dates and other details regarding this course will be provided on the first day of class or please refer to the "Facultad de Ciencias website (https://ciencias.unizar.es/grado-en-quimica-0)

4.5. Bibliography and recommended resources

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=27222&year=2021


Curso Académico: 2021/22

452 - Graduado en Química

27222 - Procesos, higiene y seguridad en la industria química


Información del Plan Docente

Año académico:
2021/22
Asignatura:
27222 - Procesos, higiene y seguridad en la industria química
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
452 - Graduado en Química
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer 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:

Desarrollar las habilidades y destrezas necesarias para analizar con criterio procesos químicos representativos de la Industria Química desde el punto de vista de consumo de materias primas y fuentes de energía, rendimiento a productos, emisiones y vertidos, aspectos de seguridad en las instalaciones, higiene laboral y marco regulatorio.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro.

  • Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante
  • Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras
  • Objetivo 12: Producción y consumo responsables
  • Objetivo 13: Acción por el clima

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura Procesos, Higiene y Seguridad en la Industria Química es de carácter obligatorio y forma parte del módulo Avanzado del Grado. Tiene una carga docente de 6 ECTS y se imparte en el primer semestre del cuarto curso del Grado. Los contenidos de esta asignatura facilitan la asimilación y/o mejoran el grado de aprovechamiento de otras asignaturas optativas como Química Orgánica Industrial, Tecnologías del Medio Ambiente.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

En esta asignatura se consideran especialmente necesarias para su correcto seguimiento, las competencias adquiridas en la asignatura de Fundamentos de Ingeniería Química de tercer curso.

Se recomienda la asistencia a las clases, la realización de los ejercicios propuestos como trabajo personal, el estudio continuado y la participación activa en el aula.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

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

  • Analizar con criterio los diagramas de flujo y las principales operaciones de procesos representativos de la Industria Química.
  • Manejar la terminología y nomenclatura básica en materia de Higiene, Seguridad y Medio Ambiente en la Industria Química.
  • Evaluar procesos químicos industriales desde el punto de vista de Seguridad, Higiene y Medio Ambiente. 
 

2.2. Resultados de aprendizaje

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

  • Explica razonadamente, utilizando conceptos básicos de fenómenos de transporte, cinética y termodinámica, las
    principales operaciones de procesos químicos representativos de la industria química.
  • Identifica y evalua las principales emisiones que una determinada actividad industrial puede generar.
  • Identifica y evalua los riesgos en materia de higiene y seguridad de una determinada actividad industrial.
  • Aplica la normativa básica en materia de Medio Ambiente, Seguridad e Higiene a Procesos Químicos Industriales.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

La asignatura de Procesos, Higiene y Seguridad en la Industria Química dota al alumno de las herramientas necesarias para el análisis de los procesos químicos a escala industrial en el marco regulatorio existente desde el punto de vista de sostenibilidad en cuanto a materias primas y fuentes de energía, emisiones al medio ambiente. Se trata de una asignatura que presenta al alumno la realidad de la Industria Química.Más allá del ámbito académico, las competencias adquiridas en esta asignatura son básicas para el futuro trabajo del estudiante en el mundo empresarial.

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:

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

1. Memoria, exposición y defensa de un trabajo propuesto sobre un proceso químico industrial concreto propuesto por el profesorado y realizado en grupos reducidos (2-4 alumnos dependiendo del número de estudiantes matriculados): nota1. La calificación de la memoria escrita del trabajo es solidaria para todo el equipo, pero la calificación de la exposición y defensa es individual. Los alumnos elegirán los temas de los trabajos de entre los propuestos por el profesorado al inicio del curso. Lo que se pretende es que los alumnos apliquen los conocimientos adquiridos al análisis de procesos químicos industriales siguiendo el planteamiento utilizado por el profesorado. La memoria escrita constara de los siguientes apartados: introducción, principales procesos de producción, tecnologías emergentes, seguridad e higiene, conclusiones y bibliografía. La exposición y defensa del trabajo se anunciará en el aula, en el tablón de anuncios del departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente y en el Anillo Digital Docente con la suficiente antelación. Así mismo, en el caso de que el estudiante no hubiera superado satisfactoriamente esta prueba durante el curso, será evaluado de un trabajo realizado individualmente en el periodo de evaluación global.

2. Examen escrito que constará de una parte de cuestiones teórico-prácticas y una parte de problemas: nota2. Esta actividad se realizará dentro del periodo de evaluación global establecido según el calendario académico de la Facultad de Ciencias.

3. Participación en clase yentrega de problemas resueltos individualmente a lo largo del curso: nota3.

La asignatura se considerará superada si y sólo si se ha alcanzado una calificación mínima de 5 puntos (sobre 10) tanto en la nota1 como en la nota2. Cuando se cumpla este requisito, la calificación final se obtendrá del siguiente modo:
                                Calificación final= (0,4*nota1) + (0,6*nota2)+ (0,1*nota3)

En caso contrario (nota1 o nota2 inferiores a 5), la asignatura estará suspendida y la calificación final será igual al menor de los valores nota1 ó nota2. Si una de las dos partes ha sido aprobada, dicha calificación se guardará para la siguiente convocatoria del mismo curso.

Si en el desarrollo de una prueba de evaluación el profesorado involucrado tiene conocimiento de la quiebra de los principios de decoro, legalidad o mérito individual tales como el uso de documentos o herramientas no permitidas, la copia o intento de copia de los resultados obtenidos por compañeros, la comunicación entre estudiantes en temas referentes a la evaluación, el plagio o un comportamiento impropio, le suspenderá la prueba.

Los horarios y lugar para tutorías serán establecidas por cada profesor y se harán públicos al inicio de la asignatura en el aula, en el tablón de anuncios del departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente y en el Anillo Digital Docente.

El número de convocatorias oficiales de examen a las que la matrícula da derecho (2 por matrícula) así como el consumo de dichas convocatorias se ajustará a la Normativa de Permanencia en Estudios de Grado y Reglamento de Normas de Evaluación del Aprendizaje. A este último reglamento, también se ajustarán los criterios generales de diseño de las pruebas y sistema de calificación, y de acuerdo a la misma se hará público el horario, lugar y fecha en que se celebrará la revisión al publicar las calificaciones. Dicha normativa puede consultarse en: http://wzar.unizar.es/servicios/coord/norma/evalu/evalu.html

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:

La asignatura consta de 6 créditos ECTS, de los cuales 4 ECTS se dedicarán a impartir clases teóricas y 2 ECTS a la resolución de problemas y casos prácticos.

4.2. Actividades de aprendizaje

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

Bloque I. Procesos Químicos Industriales

  • Clases teóricas con el grupo completo (20 h)
  • Clases de resolución de problemas con el grupo completo (10 h)

Bloque II. Seguridad e Higiene en la Industria Química

  • Clases teóricas con el grupo completo (20 h)
  • Clases de resolución de problemas con el grupo completo (10 h)
  •  

Las actividades docentes y de evaluación se llevarán a cabo de modo presencial salvo que, debido a la situación sanitaria, las disposiciones emitidas por las autoridades competentes y por la Universidad de Zaragoza obliguen a realizarlas de forma telemática o semi-telemática con aforos reducidos rotatorios.

4.3. Programa

Bloque I. Procesos Químicos Industriales

1. Los Procesos Químicos en la actualidad. Prevención y control integrados de la contaminación, legislación vigente, documentos BREF y autorizaciones ambientales integradas.

2. Introducción a la Instrumentación y Control de Procesos Químicos Industriales. Conceptos básicos y ejemplos de control en operaciones unitarias.

3. Procesos Químicos Industriales Representativos. Materias primas y fuentes de energía; reacciones químicas implicadas (consideraciones termodinámicas y cinéticas); diagramas de proceso, principales operaciones unitarias y criterios de diseño; condiciones de operación en instalaciones industriales: subproductos y emisiones generadas; mejores técnicas disponibles y tecnologías emergentes. Bajo este enfoque se estudiarán con detalle los procesos industriales de fabricación de pasta de papel, obtención de gas de síntesis y obtención de hidrógeno puro.

Bloque II. Seguridad e Higiene en la Industria Química

1. Introducción. Riesgos y acción preventiva en la Industria Química. Accidentes mayores.

2. Seguridad Industrial. Inflamabilidad: definiciones y conceptos básicos. Incendios y explosiones. Características, tipos, modelos empíricos y mapas de vulnerabilidad. Escape de sustancias tóxicas e inflamables: escenarios y estimación de concentraciones.

3. Higiene Industrial. Conceptos generales. Clasificación de Agentes Adversos. Toxicidad. Identificación de Sustancias Químicas y Fichas de Seguridad. Metodología de Actuación en Higiene Industrial. Límites de Exposición Profesional para Agentes Químicos: valores límite y evaluación del riesgo. Control de la presencia de contaminantes en ambientes laborales: ventilación general y extracción localizada.

 

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

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

La asignatura se desarrollará según el horario establecido en el calendario académico. Las actividades de clase magistral y de resolución de problemas y casos prácticos se llevarán a cabo en la misma aula.

El cronograma para la impartición de las actividades de aprendizaje y pruebas de evaluación en período docente se hará público en el tablón de anuncios del departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente y en el Anillo Digital Docente con la suficiente antelación.

Las fechas para la prueba global de evaluación en primera y segunda convocatoria serán conformes al calendario académico de la Facultad de Ciencias y podrán consultarse en la página web de la misma: http://ciencias.unizar.es/web/horarios.do.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=27222&year=2021