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Academic Year/course: 2023/24

29921 - Mass Transfer


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
29921 - Mass Transfer
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering: 3
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
Semester:
First semester
Subject type:
435 - Compulsory
330 - ENG/Complementos de Formación
Module:
---

1. General information

It is intended that the student understands and applies the principles that govern the processes of matter transfer to the solution of problems, in order to serve as a basis for the design of equipment, operations and processes where it takes place the design of equipment, operations and processes where this transport phenomenon.

This goal is aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), in particular, the learning activities foreseen in this subject will will contribute to the achievement of objective 6.3 of goal 6, objective 9.4 of goal 9 and objective 12.4 and 12.5 of goal 12.

2. Learning results

1.

Identify, evaluate and analyze the matter transfer processes involved in a given physical situation involved.

2.

Estimate diffusion coefficients and matter transfer coefficients in typical situations of the chemical industry.

3.

 

Master the numerical resolution that allows to determine the rate of matter transfer in processes based on mass transfer and in processes in which the transfer is coupled to chemical reactions.

4.

Analyze the effect of the operating variables of a process on the rate of matter transfer.

5.

Preliminary dimensioning of absorption equipment.

3. Syllabus

Topic 1: Introduction to matter transfer. Diffusion and Convection

Block 1: Broadcast

Unit 2: Matter transfer by steady-state diffusion

Unit 3: Matter transfer by diffusion in non-steady state

Unit 4: Diffusion and natural convection

Unit 5: Estimation of diffusion coefficients

Block 2: Matter transfer between phases

Unit 6: Models of the transfer of matter from the interface to the interior of a fluid.

Unit 7: Estimation of individual matter transfer coefficients

Unit 8: Transfer of matter between fluids. Overall mass transfer coefficient

Block 3: Reactions in heterogeneous systems

Unit 9: Fluid-fluid reactions

Unit 10: Non-catalytic solid-gas reactions

4. Academic activities

Lectures (40 h) where the theory of the different topics will be taught and model problems will be solved.

Problem solving classes and cases (20 h). In these classes, the student will solve problems by supervised by the teacher.

Tutored work (24 h) in groups. Groups of two people will be formed and throughout the semester activities will be proposed which will be supervised by the teachers.

Individual study (60 h). It is recommended that the student carry out individual study on an on-going basis throughout the semester.

Assessment(6 h). It is estimated that 6 hours of assessment are necessary, including partial and global test.

Students have access to the teacher in personalized and group tutorials to resolve any doubts that may arise.

5. Assessment system

1st Call: One of the following options may be chosen

Option 1: This option includes:

1.-Tutorial work (15 % of the final grade): Delivery throughout the semester of several problems.

2.-First midterm exam (42.5% of the final grade). Written test consisting of theoretical questions and problems. A minimum score of 4.0 is required to average theory questions and problems.

3.-Second midterm exam (42.5% of the final grade). Written test of similar characteristics to the first midterm exam.

In this option 1, a minimum midterm score of 4.5 is required to average with the other midterm.

Option 2: Global written test with similar characteristics to the midterm exams. In the case of not having submitted tutored work, the term grade will be 100% of the final grade. If papers are submitted, their grade may constitute 15% of the final grade, but a minimum score of 4.5 on the written test will be required for averaging.

2nd Call for applications: Students may only be assessed according to option 2 detailed in the 1st call.


Curso Académico: 2023/24

29921 - Transferencia de materia


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
29921 - Transferencia de materia
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
435 - Graduado en Ingeniería Química
Créditos:
6.0
Curso:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
435 - Graduado en Ingeniería Química: 3
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
435 - Obligatoria
330 - Complementos de Formación
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Se pretende que el alumno comprenda y aplique los principios que rigen los procesos de transferencia de materia a la solución de problemas, con el objetivo de servir de base para el diseño de equipos, operaciones y procesos donde tiene lugar, de forma aislada o interactuando, este fenómeno de transporte.

 

Este objetivo está alineado con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), en concreto, las actividades de aprendizaje previstas en esta asignatura contribuirán al logro de la meta 6.3 del objetivo 6, la meta 9.4 del objetivo 9 y las metas 12.4 y 12.5 del objetivo 12.

2. Resultados de aprendizaje

  1. Identificar, evaluar y analizar en una situación física determinada los procesos de transferencia de materia involucrados.
  2. Estimar coeficientes de difusión y coeficientes de transferencia de materia en situaciones típicas de la industria química.
  3. Dominar la resolución numérica que permite determinar la velocidad de transferencia de materia en procesos basados en transferencia de masa y en procesos en los que la transferencia está acoplada a reacciones químicas.
  4. Analizar el efecto de las variables de operación de un proceso sobre la velocidad de transferencia de materia.
  5. Dimensionar de forma preliminar equipos de absorción.

3. Programa de la asignatura

Tema 1: Introducción a la transferencia de materia. Difusión y Convección

Bloque 1: Difusión

Tema 2: Transferencia de materia por difusión en estado estacionario

Tema 3: Transferencia de materia por difusión en estado no estacionario

Tema 4: Difusión y convección natural

Tema 5: Estimación de los coeficientes de difusión

Bloque 2: Transferencia de materia entre fases

Tema 6: Modelos de la transferencia de materia desde la interfase al seno de un fluido.

Tema 7: Estimación de coeficientes individuales de transferencia de materia

Tema 8: Transferencia de materia entre fluidos. Coeficiente global de transferencia de materia

Bloque 3: Reacciones en sistemas heterogéneos

Tema 9: Reacciones fluido-fluido

Tema 10: Reacciones sólido-gas no catalíticas

4. Actividades académicas

Clases magistrales (40 h) donde se impartirá la teoría de los distintos temas y se resolverán problemas modelo.

Clases de resolución de problemas y casos (20 h). En estas clases se resolverán problemas por parte del alumno supervisado por el profesor.

Trabajos tutelados (24 h) en grupo. Se formarán grupos de dos personas y a lo largo del semestre se propondrán actividades que serán tuteladas por los profesores.

Estudio individual (60 h). Se recomienda al alumno que realice el estudio individual de forma continuada a lo largo del semestre.

Evaluación (6 h). Se estiman necesarias 6h de evaluación incluyendo examen parcial y global.

Los estudiantes disponen del profesor en tutorías personalizadas y grupales para resolver las dudas que puedan surgir.

5. Sistema de evaluación

1ª Convocatoria: Se podrá optar por una de las siguientes opciones

Opción 1: La evaluación comprende:

1.-Trabajos Tutelados (15 % de la nota final): Entrega a lo largo del semestre de varios problemas.

2.-Primer examen parcial (42.5 % de la nota final). Prueba escrita que constará de cuestiones teóricas y problemas. Es necesario una puntuación mínima de 4.0 para promediar cuestiones teóricas y problemas.

3.-Segundo examen parcial (42.5 % de la nota final). Prueba escrita de características similares al primer examen parcial.

En esta opción 1, se requiere obtener una puntuación mínima en los exámenes parciales de 4.5 para promediar con el otro parcial.

Opción 2: Prueba escrita global con características similares a los exámenes parciales. En el caso de no haber presentado trabajos tutelados, la calificación del examen será el 100% de la nota final. Si se presentan trabajos, su nota podrá constituir el 15 % de la calificación final, pero será necesario una puntuación mínima de 4.5 en la prueba escrita para poder promediar.

2ª Convocatoria: Los estudiantes sólo podrán ser evaluados de acuerdo a la opción 2 detallada en 1ª convocatoria.