Dades generals
-
Curs acadèmic:
- 2023
-
Descripció:
- Balanços de matèria i energia. Operacions bàsiques basades en transmissió de calor i en quantitat de moviment (basades en el flux de fluids)
-
Crèdits ECTS:
- 3
Grups
Grup A
-
Durada:
- Semestral, 1r semestre
-
Professorat:
- Roberto Juan Aguado Garcia
/ Félix Ángel Carrasco Alonso
-
Idioma de les classes:
- Català (96%), Castellà (3%), Anglès (1%)
Competències
- CT05 Recollir i seleccionar informació de manera eficaç
- CT11 Prendre decisions per a la resolució de situacions diverses
- CE22 Coneixements sobre balanços de matèria i energia, biotecnologia, transferència de matèria, operacions de separació, enginyeria de la reacció química, disseny de reactors, i valorització i transformació de matèries primeres i recursos energètics.
Continguts
1. NOCIONS D'OPERACIONS BÀSIQUES.
1.1. Funcions d'un enginyer de processos. 1.2. Història de les operacions bàsiques. 1.3. Definició d'operació bàsica. 1.4. Classificació sistemàtica de les operacions bàsiques: O.B. de transferència de quantitat de moviment, O.B. de transferència de calor, O.B. de transferència de matèria, O.B. de transferència simultània de calor i de matèria, i O.B. de manipulació de sòlids.
2. BESCANVI DE CALOR EN ESTAT NO ESTACIONARI.
2.1. Escalfament i refredament de sòlids. 2.2. Escalfament i refredament de líquids. 2.3. Escalfament de líquids per injecció directa de vapor.
3. CÀLCUL D'UN EVAPORADOR.
3.1. Objectius de l'evaporació. 3.2. Tipus d'evaporadors. Equips utilitzats. 3.3. Tipus d'operació: evaporador simple, evaporador de múltiple efecte i evaporador amb recompressió de vapor. 3.4. Capacitat i economia d'evaporació. 3.5. Equacions fonamentals: diferència de temperatura, coeficient global, elevació del punt d'ebullició (línies de Dühring) i entalpia de les dissolucions (diagrama entalpia-concentració). 3.6. Càlcul d'un evaporador simple: balanços de matèria i d'energia, càlcul de l'àrea de bescanvi i consum de vapor primari. 3.7. Optimització del nombre d'efectes.
4. CÀLCUL D'UN FILTRE.
4.1. Introducció a la filtració. 4.2. Tipus de filtres. 4.3. Fonaments de la filtració (resistència de tortó, resistència del mitjà filtrant, resistència total de filtració, filtració a pressió constant, filtració a cabal volumètric constant, rentatge del tortó, capacitat de filtraciói condicions òptimes de filtració. 4.4. Càlcul d'un filtre de plaques i marcs. 4.5. Càlcul d'un filtre rotatiu de buit. 4.6. Separació per membranes (ultrafiltració i osmosi inversa).
5. CÀLCUL D'UNA CAMBRA DE SEDIMENTACIÓ I D'UNA CENTRIFUGADORA.
5.1. Classificació de les operacions de separació mecànica. 5.2. Força d’arrossegament i coeficient d’arrossegament (definicions, flux al voltant d’una esfera i factors de correcció). 5.3. Caiguda lliure de partícules (balanç de forces, velocitat terminal de caiguda lliure i mètodes de càlcul analític i gràfic). 5.4. Caiguda impedida de partícules. 5.5. Càlcul d’una cambra de sedimentació. 5.6. Càlcul d’un elutriació. 5.7. Càlcul d’una centrifugadora (temps de centrifugació, factor de separació, diàmetre de tall i valor sigma).
6. CÀLCUL D'UN SISTEMA D'AGITACIÓ I DE MESCLA.
6.1.Objectius de l'agitació i de la mescla.
6.2. Tipus d'agitadors (hèlix, paletes i turbina).
6.3. Tipus de flux en els tancs agitats.
6.4. Càlcul de la potència mecànica en tancs agitats.
6.5. Càlcul de la potència mecànica per a la mescla de líquids miscibles.
6.6. Càlcul de la potència mecànica per a la suspensió de partícules.
Activitats
Tipus d’activitat |
Hores amb professor |
Hores sense professor |
Hores virtuals amb professor |
Total |
Exposició dels estudiants |
2,00 |
0
|
0
|
2,00 |
Prova d'avaluació |
4,00 |
0
|
0
|
4,00 |
Resolució d'exercicis |
20,00 |
36,00 |
0
|
56,00 |
Sessió expositiva |
8,00 |
5,00 |
0
|
13,00 |
Total |
34,00 |
41,00 |
0
|
75 |
Bibliografia
- McCabe, Warren L (cop. 2002 ). Operaciones unitarias en ingeniería química (6ª ed.). Madrid [etc.]: MacGraw-Hill. Catàleg
- Coulson, J. M (1979-1988 ). Ingeniería química . Barcelona: Reverté. Catàleg
Avaluació i qualificació
Activitats d'avaluació:
Descripció de l'activitat |
Avaluació de l'activitat |
% |
Recuperable |
Informe i exposició oral d'un projecte d'operacions bàsiques |
Avalurem la capacitat de trobar i seleccionar informació, el plantejament, els procediments de càlcul i les solucions proposades. Haureu de presentar l'informe (10,01%) i fer exposició oral (10,01%) per grups d'aquest projecte. No admet recuperació |
20,02 |
No |
Examen parcial 1 |
Avaluarem els coneixements referents als capítols 1 (Nocions d'operacions bàsiques), 2 (Bescanvi de calor en estat no estacionari) i 3 (Càlcul d'un evaporador). Es tractarà fonamentalment d'exercicis de càlcul i preguntes de raonament. És obligatori presentar-se a l'examen. No admet recuperació. |
39,99 |
No |
Examen parcial 2 |
Avaluarem els coneixements referents als capítols 4 (Càlcul d'un filtre), 5 (Càlcul d'un sedimentador i d'una centrifugadora) i 6 (Càlcul d'un sistema d'agitació i de mescla). Es tractarà fonamentalment d'exercicis de càlcul i preguntes de raonament. És obligatori presentar-se a l'examen. No admet recuperació. |
39,99 |
No |
Qualificació
- La nota final és la mitjana ponderada de les diferents activitats d'avaluació: 0,2002 x nota del projecte (informe i exposició oral) + 0,3999 x nota de l'examen parcial 1 + 0,3999 x nota de l'examen parcial 2. A la nota resultant s'ha d'aplicar (si escau) el factor de progressió (FP).
- Com que l'assignatura està dividida en dues parts separades (examen parcial 1 i examen parcial 2), que no hi ha examen final i que l'avaluació és continuada, el factor de progressió tindrà en compte el grau d'avançament en el coneixement de l'assignatura. Si l'estudiant té una nota baixa en l'examen parcial 1, podrà obtenir punts addicionals si fa un examen parcial 2 amb bona nota (grau de progressiu positiu). Per contra, si l'estudiant obté una nota excel·lent en l'examen parcial 1 i obté una nota mínima en l'examen parcial 2, el factor de progressió corregirà aquesta situació anòmala. Per aplicar el factor de progressió, el valor absolut de la diferència de notes entre l'examen parcial 1 i l'examen parcial 2 haurà de ser igual o superior a 5 punts.
- El factor de progressió es calcula així: FP = (Nota examen parcial 2 - Nota examen parcial 1) x 0,15, sempre que la diferència entre els dos exàmens parcials sigui igual o superior a 5. D'aquesta manera, es premia l'estudiant que té un progrés extraordinari i es penalitza aquell que es desinteressa totalment per la segona part de l'assignatura.
INFORMACIÓ SOBRE ACTES FRAUDULENTS:
Si en qualsevol tipus d'activitat acadèmica es detecten actuacions fraudulentes (utilització d'informació sense autorització, utilització d'informació falsa, utilització de dispositius no autoritzats, suplantació de la identitat, plagis totals o parcials, compra i venda de proves, pràctiques i treballs, etc) l'estudiantat implicat suspendrà automàticament l'assignatura. En funció del tipus d'acte fraudulent la Direcció de l'Escola iniciarà els procediments adients d'acord amb la Llei 3/2022 de 24 de febrer de Convivència Universitària (https://www.boe.es/eli/es/l/2022/02/24/3).
Criteris específics de la nota «No Presentat»:
Constarà com a "no presentat" l'estudiant que no realitzi alguna de les activitats d'avaluació següents: 1) presentar l'informe i fer l'exposició oral del projecte d'operacions bàsiques; 2) presentar-se a l'examen parcial 1; 3) presentar-se a l'examen parcial 2.
Avaluació única:
- Els estudiants amb avaluació única faran un sol examen final sobre tots els continguts de l'assignatura (teoria i exercicis).
- La presentació del projecte d'operacions bàsiques (informe i exposició oral) és obligatori i no admet recuperació.
- La nota final és la mitjana ponderada de les diferents activitats d'avaluació: 0,20 x nota del projecte (informe i exposició oral) + 0,80 x nota de l'examen final.
- L'examen final admet recuperació si l'estudiant s'ha presentat a l'examen final i, a més, ha obtingut una nota mínima de l'assignatura de 3,5 punts.
Requisits mínims per aprovar:
Per considerar superada l’assignatura, caldrà obtenir una nota global igual o superior a 5.
Tutoria
Les tutories podran fer-se:
- al despatx del professor;
- a través del correu electrònic.
Comunicacio i interacció amb l'estudiantat
- Les tutories al despatx del professor hauran de ser sol·licites prèviament a través del correu electrònic.
- Els estudiants podran fer tutories individualment, en tot moment, a través del correu electrònic.
- Els estudiants podran requerir una tutoria grupal (per exemple, abans d'un examen). El delegat de la classe informarà el professor de l'horari proposat pels estudiants.
Observacions
És recomanable assistir a les classes de teoria i resolució d'exercicis, i mantenir un contacte estret i permanent amb l'assignatura al llarg del semestre.
Assignatures recomanades
- Fonaments de física 1
- Fonaments de física 2
- Fonaments de matemàtiques 1
- Fonaments de matemàtiques 2
- Fonaments de química
- Termotècnia aplicada