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Academic Year/course: 2023/24

435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering

29940 - Catalysis and Catalytic Processes of Industrial Interest


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
29940 - Catalysis and Catalytic Processes of Industrial Interest
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
435 - Bachelor's Degree in Chemical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The goal of this subject is that students acquire the fundamental concepts of catalysis and learn about the most relevant catalytic systems from an industrial perspective. In addition, students will learn how to carry out catalytic reactions in the laboratory and acquire basic tools to contribute to the sustainability of the chemical industry, allowing for more efficientproduction.

In summary, the purpose of this subject is to provide students with  theoretical and practical knowledge that will enable them to be more competent in the field  of catalysis and its application in the chemical industry.

These approaches and goals are aligned with some of theSustainable Development Goals (SDGs) of the 2030 Agenda ( http://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) and certain targets, specifically: Goal 7, Objective 7.2 and 7.3; Goal 8, Objective 8.4 and Goal 9, Objective 9.4.

2. Learning results

  • It will allow the student to know and analyze the most important catalytic processes at present and new trends in order to satisfactorily carry out theirprofessional activity.
  • Design, develop and optimise new catalysts, key to the development of a sustainable chemical industry, necessary for compliance with the environmental laws set out by international organisations.
  • Analyze, present and communicate results of catalytic processes.

3. Syllabus

Homogeneous Catalysis:

  • Unit 1. Introduction: Atomic economy, selectivity and types of catalysis.
  • Unit 2. Characteristics of homogeneous catalysts.
  • Unit 3. Fundamental reactions and reaction mechanisms.
  • Unit 4. Hydrogenation: Wilkinson catalyst, asymmetric hydrogenation.
  • Unit 5. Carbonylation: Acetic acid synthesis and hydroformylation.
  • Unit 6. Polymerization. Ziegler-Natta catalysts and metallocenes.

Heterogeneous Catalysis:

  • Unit 1. Introduction to heterogeneous catalysis.
  • Unit 2. Catalyst structure.
  • Unit 3. Preparation of catalysts.
  • Unit 4. Characterization of catalysts.
  • Unit 5. Deactivation.
  • Unit 6. Heterogeneous catalysis in the chemical industry.

4. Academic activities

  • Participative lectures on theory and model problems (40 h).
  • Problem solving classes and case studies (6 h).
  • Laboratory practice (14 h).
  • Teaching assignments (15 h), individual or in groups. Teaching assignments and practices reportsare included.
  • Individual study (71 h).
  • Final assessment(4 h). There will be a global test where the theoretical and practical knowledgewill be assessed.
  • Tutoring. Students will have 6 hours per week for individualized tutoring or group tutoring.

5. Assessment system

The homogeneous and heterogeneous catalysis part will be assessed separately.

The final grade will be the average of the two parts, being necessary a grade higher than 5 in each of them.

 

Option 1:

Homogeneous Catalysis:

1. Completion of the problems and questions proposed during the development of the subject, C (40%).

2. Completion and report of laboratory practicals, P (20%).

3. Oral presentation of a tutored paper PO (40%).

Note Homogeneous part = 0.4 x C + 0.2 x P + 0.4 x PO.

Heterogeneous Catalysis:

1. Completion of the problems and practical cases proposed during the development of the subject, C (40%).

2. Completion of laboratory practicals, P (20%).

3. Completion of a final test, E (40%). It will consist of theoretical-practical questions reasoned in which the application of theory to concrete cases and problem solvingwill be requested.

Note Heterogeneous part = 0.4 x C + 0.2 x P + 0.4 x E.

Option 2:

Students will also be able to opt for a global evaluation, both in the 1st and 2nd call (100% of the final grade), which will consist of questions and problems of the two differentiated blocks, similar to those of similar characteristics to the activities carried out during the term in the development of the subject


Curso Académico: 2023/24

435 - Graduado en Ingeniería Química

29940 - Catálisis y procesos catalíticos de interés industrial


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
29940 - Catálisis y procesos catalíticos de interés industrial
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
435 - Graduado en Ingeniería Química
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El objetivo de esta asignatura es que los estudiantes adquieran los conceptos fundamentales de la catálisis y conozcan los sistemas catalíticos más relevantes desde una perspectiva industrial. Además, se busca que los estudiantes aprendan a llevar a cabo reacciones catalíticas en el laboratorio y adquieran herramientas básicas para contribuir a la sostenibilidad de la industria química, permitiendo una producción más eficiente.

En resumen, esta asignatura tiene como propósito proporcionar a los estudiantes conocimientos prácticos y teóricos que les permitan ser más competentes en el campo de la catálisis y su aplicación en la industria química.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 (http://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) y determinadas metas, concretamente: Objetivo 7, Metas 7.2 y 7.3; Objetivo 8, Meta 8.4 y Objetivo 9, Meta 9.4.

2. Resultados de aprendizaje

 

  • Permitirá al alumno conocer y analizar los procesos catalíticos más importantes en la actualidad y nuevas tendencias para que desempeñe de manera satisfactoria su actividad profesional.

  • Diseñar, desarrollar y optimizar nuevos catalizadores, claves en el desarrollo de una industria química sostenible, necesaria para el cumplimiento de las leyes medioambientales planteadas por los organismos internacionales.

  • Analizar, presentar y comunicar resultados de procesos catalíticos.

3. Programa de la asignatura

 

Catálisis Homogénea:

  • Tema 1. Introducción: Economía atómica, selectividad y tipos de catálisis.

  • Tema 2. Características catalizadores homogéneos.

  • Tema 3. Reacciones fundamentales y mecanismos de reacción.

  • Tema 4. Hidrogenación: Catalizador de Wilkinson, hidrogenación asimétrica.

  • Tema 5. Carbonilación: Síntesis de ácido acético e hidroformilación.

  • Tema 6. Polimerización. Catalizadores de Ziegler-Natta y metalocenos.

 

Catálisis Heterogénea:

  • Tema 1. Introducción catálisis heterogénea.

  • Tema 2. Estructura del catalizador.

  • Tema 3. Preparación de catalizadores.

  • Tema 4. Caracterización de catalizadores.

  • Tema 5. Desactivación.

  • Tema 6. Catálisis heterogénea en la industria química.

 

4. Actividades académicas

  • Clases magistrales participativas de teoría y problemas modelo (40 h).

  • Clases de resolución de problemas y casos (6 h).

  • Practicas de laboratorio (14 h).

  • Trabajos docentes (15 h), individuales o en grupo. Se incluyen los trabajos docentes e informes de prácticas.

  • Estudio individual (71 h).

  • Evaluación final (4 h). Se realizará una prueba global donde se evaluarán los conocimientos teóricos y prácticos.

  • Tutorías. Los alumnos dispondrán de 6 h semanales para tutorías individualizadas o grupales para tutorías.


5. Sistema de evaluación

Se evaluará de forma diferenciada la parte de catálisis homogénea y  heterogénea.

La nota final será el promedio de las dos partes, siendo necesaria una calificación mayor que 5 en cada una de ellas.

Opción 1:

Catálisis Homogénea:

1. Realización de los problemas y cuestiones propuestos durante el desarrollo de la asignatura, C (40%).

2. Realización e informe de las practicas de laboratorio, P (20%).

3. Presentación oral de un trabajo tutelado PO (40%).

     Nota parte Homogénea = 0.4 x C + 0.2 x P + 0.4 x PO. 

 

Catálisis Heterogénea:

1. Realización de los problemas y casos prácticos propuestos durante el desarrollo de la asignatura, C (40%).

2. Realización de las practicas de laboratorio, P (20%).

3. Realización de un examen final, E (40%). Constará de  cuestiones teórico-practicas razonadas en las que se pedirá la aplicación de la teoría a casos concretos y de la resolución de problemas.

    Nota parte Heterogénea = 0.4 x C + 0.2 x P + 0.4 x E.

 

Opción 2:

Los alumnos podrán también optar a una evaluación global, tanto en 1ª como 2ª convocatoria  (100% de la nota final), que constará de cuestiones y problemas de los dos bloques diferenciados, de similares características que las actividades realizadas durante el curso en el desarrollo de la asignatura.