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Academic Year/course: 2023/24

29930 - Chemical Process Control


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
29930 - Chemical Process Control
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: 4
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 the fundamental concepts of instrumentation and control of chemical processes, which guarantee the correct monitoring and stability of the same throughout the operation time. Therefore, provides you with key knowledge for the development of your future professional activity.

These approaches and goals are aligned with some of the Sustainable Development Goals, SDGs, of the Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) and certain specific goals, so that the acquisition of the learning results of the subject provides training and competence to the student to contribute to some extent to their achievement:

Decent work and economic growth. Objective 8.2

Goal 9. Industry, Innovation and Infrastructure. Objective 9.4

2. Learning results

Model a process including the elements corresponding to the process control. Predict the behavior of equipment and processes in non-steady state.

Analyze the process identifying the variables to be controlled with the most appropriate instrumentation.

Know the basic principles of control applied to the safety of a chemical process.

Design advanced control systems taking into account multivariable process interaction. Apply appropriate control techniquesin these processes.

Design control strategies applied to the main variables and equipment of industrial processes.

Design complete control strategies for an industrial chemical process and modify the process to increase controllability.

3. Syllabus

Unit 1. Introduction. Types of control.

Unit 2. The control loop.

Unit 3. Feedback control.

Unit 4. Industrial instrumentation.

Unit 5. Variable selection.

Unit 6. Strategies for the control of the main process variables (temperature, pressure, level, flow and composition).

Unit 7. Dynamic process modeling. Controlled processes.

Unit 8. Control for safety.

Unit 9. Strategies for reactor control.

Unit 10. Heat exchanger control and energy management.

Unit 11. Control of distillation columns.

Unit 12. Control of other process units.  Snowball effect.

4. Academic activities

Participative master classes (45 h). The theory of the different topics that have been proposed will be taught and model problems will be solved.

Problem solving classes (15 h). In these classes, problems related to the theoretical part explained in the master classes will be solved.

Case studies (20 h). There will be 2 cases of application of the explained contents that will be assessable.

Individual study (67 hours).

Final assessment(3 h).

5. Assessment system

Option 1:

Completion of two individual case studies. They may include: selection of variables in a process, instrumentation, control strategy, control for safety... (30% of the final grade).

Final test (70% of the final grade): Written test divided into two parts. Each one will account for 50% of the grade. A minimum score of 4 out of 10 is required for each partto be averaged for.

In order to average the test with the grades of the practical cases it is necessary to obtain a minimum score in the final test of 5 out of 10 , being the grade of each of the two parts higher than 4.0.

In addition, points will be awarded and added directly to the final grade for class participation.

Option 2:

A single written test with three different parts. The first two parts will be the same as for option 1. The third part of the test will correspond to the contents of the case studies. In order to be eligible for averaging, it is necessary that the three parts of the test each have a minimum score of 4.0 out of 10, and that the average of the three parts be at least 5.0


Curso Académico: 2023/24

29930 - Control de procesos químicos


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
29930 - Control de procesos químicos
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
435 - Graduado en Ingeniería Química
Créditos:
6.0
Curso:
435 - Graduado en Ingeniería Química: 4
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
435 - Obligatoria
330 - Complementos de Formación
Materia:
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1. Información básica de la asignatura

Se pretende que el alumno comprenda los conceptos fundamentales de la instrumentación y control de procesos químicos, que garantizan el correcto seguimiento y la estabilidad de los mismos a lo largo del tiempo de operación. Por tanto le aporta conocimientos claves para el desarrollo de su futura actividad profesional.

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

Objetivo 8. trabajo decente y crecimiento económico. Meta 8.2 

Objetivo 9. Industria, innovación e infraestructuras. Meta 9.4 

2. Resultados de aprendizaje

Modelar un proceso incluyendo los elementos correspondientes al control del mismo. Predecir el comportamiento de los equipos y procesos en estado no estacionario.

Analizar el proceso identificando las variables a controlar con la instrumentación más adecuada.

Conocer los principios básicos del control aplicado a la seguridad de un proceso químico.

Diseñar sistemas avanzados de control teniendo en cuenta la interacción del proceso multivariable. Aplicar técnicas de control adecuadas en estos procesos.

Diseñar estrategias de control aplicadas las principales variables y equipos de los procesos industriales.

Diseñar estrategias completas de control para un proceso químico industrial y modificar dicho proceso para aumentar la controlabilidad.

3. Programa de la asignatura

Tema 1. Introducción. Tipos de control.

Tema 2. El lazo de control.

Tema 3. Control feedback.

Tema 4. Instrumentación industrial

Tema 5. Selección de variables.

Tema 6. Estrategias para el control de las principales variables de proceso (Temperatura, presión, nivel, caudal y composición).

Tema 7. Modelado dinámico de procesos. Procesos controlados.

Tema 8. Control para la seguridad.

Tema 9. Estrategias para el control de reactores.

Tema 10. Control de Intercambiadores de calor, y gestión de la energía.

Tema 11. Control de columnas de destilación.

Tema 12. Control de otras unidades de proceso. Efecto "snowball".

4. Actividades académicas

Clases magistrales participativas (45 h). Se impartirá la teoría de los distintos temas que se han propuesto y se resolverán problemas modelo.

Clases de resolución de problemas (15 h). En estas clases se resolverán problemas relacionados con la parte teórica explicada en las clases magistrales.

Realización de casos (20 h). Se realizarán 2 casos de aplicación de los contenidos explicados que serán evaluables.

Estudio individual (67 horas). 

Evaluación final (3 h). 

5. Sistema de evaluación

Opción 1:

Realización de dos casos prácticos de forma individual. Pueden incluir: selección de variables en un proceso, instrumentación, estrategia de control, control para la seguridad... (30% de la nota final).

Examen final (70% de la nota final): Prueba escrita divida en dos partes. Cada una supondrá el 50% de la nota . Para poder promediar es necesario cada parte tenga una puntuación mínima de 4 sobre 10.

Para promediar el examen con las notas de los casos prácticos es necesario obtener una puntuación mínima en el examen final de 5 sobre 10, siendo la nota de cada una de las dos partes superior a 4.0.

A parte, se concederán puntos que se sumarán directamente a la calificación final por la participación en clase.

Opción 2:

Una única prueba escrita con tres partes diferenciadas. Las dos primeras partes serán las mismas que para la opción 1. La tercera parte del examen se corresponderá con los contenidos trabajados en los casos prácticos. Para poder promediar es necesario que las tres partes del examen tengan cada una de ellas una puntuación mínima de 4.0 sobre 10, y que el promedio de las tres partes sea por lo menos de 5.0