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Ficha de la asignatura: REACTORES QUÍMICOS AVANZADOS
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Ficha de la asignatura

GUÍA DOCENTE
43263 - REACTORES QUÍMICOS AVANZADOS (2014-15)

Código43263
Crdts. Europ.4,5


Departamentos y Áreas
DepartamentosÁreaCréditos teóricos presencialesCréditos prácticos presencialesDpto. Respon.Respon. Acta
INGENIERÍA QUÍMICAINGENIERIA QUIMICA0,61,2


Estudios en los que se imparte
MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA QUÍMICA


Contexto de la asignatura para el curso 2014-15

Se trata de una asignatura de carácter obligatorio que se imparte en el primer semestre del primer curso. Pertenece al módulo de Ingeniería de Procesos y Producto. Los estudiantes que acceden a esta asignatura han cursado previamente materias en las que habrán adquirido conocimientos y habilidades sobre diseño de reactores homogéneos y heterogéneos.



Profesor/a responsable
CONESA FERRER, JUAN ANTONIO


Profesores (2014-15)
Grupo Profesor/a
TEORÍA DE 432631CONESA FERRER, JUAN ANTONIO
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
  FONT MONTESINOS, RAFAEL
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
  FULLANA FONT, ANDRES
PROFESOR/A TITULAR DE UNIVERSIDAD
PRÁCTICAS CON ORDENADOR DE 432631CONESA FERRER, JUAN ANTONIO
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
  FONT MONTESINOS, RAFAEL
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
  FULLANA FONT, ANDRES
PROFESOR/A TITULAR DE UNIVERSIDAD
PRÁCTICAS DE PROBLEMAS DE 432631CONESA FERRER, JUAN ANTONIO
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
  FULLANA FONT, ANDRES
PROFESOR/A TITULAR DE UNIVERSIDAD


Matriculados en grupos principales (2014-15)
Grupo (*)Número
GRUPO 1: TEORÍA DE 43263 4
TOTAL 4


Grupos de matricula (2014-15)
Grupo (*)SemestreTurnoIdiomaDistribución
1  (PRÁCTICAS CON ORDENADOR DE 43263) 1er. D CAS desde NIF - hasta NIF -
1  (TEORÍA DE 43263) 1er. D CAS desde NIF - hasta NIF -
1  (PRÁCTICAS DE PROBLEMAS DE 43263) 1er. D CAS desde NIF - hasta NIF -
(*) 1:GRUPO 1 - CAS
(*) 1:GRUPO 1 - CAS
(*) 1:GRUPO 1 - CAS


Consulta Gráfica de Horario
   Más informaciónPincha aquí


Horario (2014-15)
ModoGrupo (*)Día inicioDía finDíaHora inicioHora finAula 
CLASE TEÓRICA 1 13/10/2014 13/10/2014 L 09:00 10:00 A2/0B11 
  1 13/10/2014 13/10/2014 L 13:30 14:30 A2/0B12 
  1 14/10/2014 30/01/2015 L 09:00 10:00 A2/0B11 
PRÁCTICAS CON ORDENADOR 1 20/10/2014 20/10/2014 L 13:30 14:30 A2/0S21 
  1 23/10/2014 23/10/2014 J 11:00 13:00 A2/0S21 
  1 06/11/2014 06/11/2014 J 11:00 13:00 A2/0S21 
  1 20/11/2014 20/11/2014 J 11:00 13:00 A2/0S21 
  1 04/12/2014 04/12/2014 J 11:00 13:00 A2/0S21 
  1 18/12/2014 18/12/2014 J 11:00 13:00 A2/0S21 
  1 15/01/2015 15/01/2015 J 11:00 13:00 A2/0S21 
  1 29/01/2015 29/01/2015 J 11:00 13:00 A2/0S21 
PRÁCTICAS DE PROBLEMAS / TALLER 1 13/10/2014 21/01/2015 M 12:30 13:30 A2/0B12 
  1 22/01/2015 22/01/2015 J 11:00 12:00 A2/0B11 
  1 23/01/2015 30/01/2015 M 12:30 13:30 A2/0B12 
(*) CLASE TEÓRICA
 1: GRUPO 1 -
(*) PRÁCTICAS DE PROBLEMAS / TALLER
 1: GRUPO 1 -
(*) PRÁCTICAS CON ORDENADOR
 1: GRUPO 1 -


Competencias de la asignatura (verificadas por ANECA en grados y másteres oficiales)

MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA QUÍMICA

Competencias Generales del Título (CG)
  • CG1: Capacidad para aplicar el método científico y los principios de la ingeniería y economía, para formular y resolver problemas complejos en procesos, equipos, instalaciones y servicios, en los que la materia experimente cambios en su composición, estado o contenido energético, característicos de la industria química y de otros sectores relacionados entre los que se encuentran el farmacéutico, biotecnológico, materiales, energético, alimentario o medioambiental.
  • CG2: Concebir, proyectar, calcular, y diseñar procesos, equipos, instalaciones industriales y servicios, en el ámbito de la Ingeniería Química y sectores industriales relacionados, en términos de calidad, seguridad, economía, uso racional y eficiente de los recursos naturales y conservación del medio ambiente.
  • CG5: Saber establecer modelos matemáticos y desarrollarlos mediante la informática apropiada, como base científica y tecnológica para el diseño de nuevos productos, procesos, sistemas y servicios, y para la optimización de otros ya desarrollados.
  • CG6: Tener capacidad de análisis y síntesis para el progreso continuo de productos, procesos, sistemas y servicios utilizando criterios de seguridad, viabilidad económica, calidad y gestión medioambiental.
  • CG8: Liderar y definir equipos multidisciplinares capaces de resolver cambios técnicos y necesidades directivas en contextos nacionales e internacionales.
  • CG11: Poseer las habilidades del aprendizaje autónomo para mantener y mejorar las competencias propias de la Ingeniería Química que permitan el desarrollo continuo de la profesión.

Competencias Transversales Básicas
  • CT2: Ser capaz de usar herramientas informáticas y tecnologías de la información.
  • CT3: Ser capaz de expresarse adecuadamente tanto oralmente como por medios escritos.

Competencias específicas (CE)
  • CE1: Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química, biología y otras ciencias naturales, obtenidos mediante estudio, experiencia, y práctica, con razonamiento crítico para establecer soluciones viables económicamente a problemas técnicos.
  • CE2: Diseñar productos, procesos, sistemas y servicios de la industria química, así como la optimización de otros ya desarrollados, tomando como base tecnológica las diversas áreas de la Ingeniería Química, comprensivas de procesos y fenómenos de transporte, operaciones de separación e ingeniería de las reacciones químicas, nucleares, electroquímicas y bioquímicas.
  • CE3: Conceptualizar modelos de ingeniería, aplicar métodos innovadores en la resolución de problemas y aplicaciones informáticas adecuadas, para el diseño, simulación, optimización y control de procesos y sistemas.
  • CE4: Tener habilidad para solucionar problemas que son poco familiares, incompletamente definidos, y tienen especificaciones en competencia, considerando los posibles métodos de solución, incluidos los más innovadores, seleccionando el más apropiado, y poder corregir la puesta en práctica, evaluando las diferentes soluciones de diseño.
  • CE10: Adaptarse a los cambios estructurales de la sociedad motivados por factores o fenómenos de índole económico, energético o natural, para resolver los problemas derivados y aportar soluciones tecnológicas con un elevado compromiso de sostenibilidad.
  • CE11: Dirigir y realizar la verificación, el control de instalaciones, procesos y productos, así como certificaciones, auditorías, verificaciones, ensayos e informes.

Competencias Básicas y del MECES (Marco Español de Cualificaciones para la Educación Superior)
  • CB7: Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB9: Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10: Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.


Resultados de aprendizaje (Objetivos formativos)
  • Ser capaz de analizar la cinética y la fenomenología de transformaciones químicas complejas de diversa naturaleza: catalíticas, bioquímicas, electroquímicas, fotoquímicas, sonoquímicas, nucleares.
  • Ser capaz de obtener datos experimentales de transformaciones químicas complejas y ser capaz de formular modelos cinéticos a partir de dichos datos.
  • Ser capaz de elaborar informes técnico-científicos tanto a partir de información obtenida de fuentes bibliográficas como de la elaborada por el propio alumno.
  • Saber elegir y diseñar los reactores adecuados para las transformaciones químicas complejas en función de su naturaleza.
  • Ser capaz de realizar cálculos y análisis avanzados de ingeniería de la reacción química.
  • Ser capaz de seleccionar el reactor de lecho fijo más adecuado para un proceso concreto y de afrontar su diseño.
  • Ser capaz de analizar los reactores nucleares más frecuentes a través del conocimiento de sus componentes, sistemas de control, equipos auxiliares y de tratamiento de residuos.
  • Ser capaz de desarrollar modelos de difusión-reacción en procesos biocatalíticos, particularmente en sistemas enzimáticos heterogéneos con cinéticas complejas.
  • Calcular el progreso de la reacción a través de la integración numérica de las ecuaciones diferenciales resultantes.
  • Conceptualizar y formular modelos para el diseño de reactores con enzimas inmovilizadas en sus diversas versiones funcionales, reactores tanque, y reactores tubulares de lecho fijo y fluidizado.
  • Desarrollar aplicaciones informáticas adecuadas al diseño, simulación y optimización de los diferentes reactores biocatalíticos.


Objetivos específicos aportados por el profesorado para el curso 2014-15

Objetivos específicos:

Caracterización y diseño de reactores químicos catalíticos, electroquímicos, fotoquímicos, nucleares y biológicos. Estudio de los procesos industriales relacionados. Se pretende que el estudiante adquiera los conocimientos que le permitan el diseño y la simulación de estos reactores y que adquiera habilidades para la resolución de los problemas asociados.



Contenidos para el curso 2014-15

Contenidos: breve descripción
Bases del diseño de reactores químicos. Catálisis y procesos químicos. Materiales catalíticos, propiedades y preparación. Diseño de reactores electroquímicos. Diseño de reactores fotoquímicos. Reactores nucleares. Análisis de bioprocesos y biorreactores. Procesos enzimáticos. Procesos con microorganismos y células. Diseño de biorreactores.



Contenidos teóricos:
Tema 1. Bases del diseño de reactores químicos.
Modelos complejos de distribución de tiempos de residencia: modelos de dos parámetros, combinaciones de reactores ideales, recirculación y bypass. Deconvolución de curvas de distribución. La cinética química en un entorno heterogéneo: tiempo de residencia de las diversas fases, velocidad de reacción.
Tema 2. Catálisis y procesos químicos.
Diseño y selección de catalizadores sólidos. Técnicas de diseño experimental para la preparación de catalizadores. Preparación industrial de catalizadores. Estrategias de operación en reactores catalíticos. Catalizadores para el control de los gases de escape de automóviles. Procesos catalíticos para la producción de gasolina reformulada.
Tema 3. Estrategias para la selección de reactores multifásicos.
Sistemas gas/sólido (catalizador). Sistemas gas/líquido/sólido. Sistemas líquido/líquido. Estrategias de inyección y extracción. Dispersión de fase. Elección del estado de mezcla. Extracción intermedia. Contracorriente, paralelo, cruzado. Elección régimen de flujo.
Tema 4. Diseño de reactores electroquímicos.
Definiciones en ingeniería electroquímica. Reacciones electroquímicas. Componentes de la célula electroquímica. La velocidad de las reacciones electroquímicas. Procesos de transporte. Reactores electroquímicos y su comportamiento. Diseños comunes.
Tema 5. Diseño de reactores fotoquímicos y sonoquímicos.
Reacciones fotocatalíticas. Radiación en los reactores fotocatalíticos. Materiales y factores a considerar en el diseño. Fotoreactores para el tratamiento de aguas contaminadas. Introducción a la sonoquímica. Factores a considerar en el diseño de sonorreactores. Aplicaciones industriales de los sonorreactores.
Tema 6. Reactores nucleares.
Principios de física nuclear y radiación. Centrales nucleares PWR y BWR. Seguridad nuclear. Combustible nuclear. Residuos radiactivos. Desmantelamiento y clausura de instalaciones nucleares. Las centrales nucleares del futuro.
Tema 7. Ingeniería de los reactores bioquímicos.
Cinética de las reacciones bioquímicas. Configuraciones del biorreactor. Monitorización y control de los biorreactores. Operación ideal del reactor. Reacción con enzimas inmovilizadas. Recirculación de células. Comparación de los modos más importantes de operación.



Contenidos prácticos:
Práctica 1. Diseño de reactores electroquímicos con distribución de tiempos de residencia compleja.
Práctica 2. Cinética de procesos electroquímicos.
Práctica 3. Diseño de un reactor fotoquímico para tratamiento de aguas contaminadas
Práctica 4. Diseño de un reactor de flujo de pistón para enzimas inmovilizadas.


 



Tipos de actividades (2014-15)
Actividad docenteMetodologíaHoras presencialesHoras no presenciales
CLASE TEÓRICA

Las clases de teoría se impartirán utilizando las herramientas audiovisuales e informáticas necesarias, así como la pizarra, para presentar los conceptos requeridos por los contenidos de la asignatura.

1522,5
PRÁCTICAS DE PROBLEMAS / TALLER

Realización de ejercicios prácticos de aplicación de los conceptos expuestos en las clases teóricas en ejercicios sencillos. Trabajo tutorizado por el profesorado para la preparación de temas por parte de los alumnos.

1522,5
PRÁCTICAS CON ORDENADOR

Simulación y diseño de reactores complejos mediante el uso de software genéricos de cálculo (Excel y Matlab) y especifico de procesos químicos (Chemcad).

1522,5
TOTAL4567,5


Desarrollo semanal orientativo de las actividades (2014-15)
SemanaUnidadDescripción trabajo presencialHoras presencialesDescripción trabajo no presencialHoras no presenciales
011

1 h clase teórica Tema 1
1 h problemas Tema 1

2

Estudio individual cuestiones Tema 1 incluyendo problemas

3
021

1 h clase teórica Tema 1
1 h problemas Tema 1
2 h ordenador Práctica 1

4

Estudio individual cuestiones Tema 1 incluyendo problemas

6
032

1 h clase teórica Tema 2
1 h problemas Tema 2

2

Estudio individual cuestiones Tema 2 incluyendo problemas

3
042

1 h clase teórica Tema 2
1 h problemas Tema 2
2 h ordenador Práctica 1

4

Estudio individual cuestiones Tema 2 incluyendo problemas

6
053

1 h clase teórica Tema 3
1 h problemas Tema 3

2

Estudio individual cuestiones Tema 3 incluyendo problemas

3
064

1 h clase teórica Tema 4
1 h problemas Tema 4
2 h ordenador Práctica 2

4

Estudio individual cuestiones Tema 4 incluyendo problemas

6
074

1 h clase teórica Tema 4
1 h problemas Tema 4

2

Estudio individual cuestiones Tema 4 incluyendo problemas

3
084

1 h clase teórica Tema 4
1 h problemas Tema 4
2 h ordenador Práctica 2

4

Estudio individual cuestiones Tema 4 incluyendo problemas

6
094

1 h clase teórica Tema 4
1 h problemas Tema 4

2

Estudio individual cuestiones Tema 4 incluyendo problemas

3
105

1 h clase teórica Tema 5
1 h problemas Tema 5
2 h ordenador Práctica 3

4

Estudio individual cuestiones Tema 5 incluyendo problemas

6
115

1 h clase teórica Tema 5
1 h problemas Tema 5

2

Estudio individual cuestiones Tema 5 incluyendo problemas

3
126

1 h clase teórica Tema 6
1 h problemas Tema 6
2 h ordenador Práctica 3

4

Estudio individual cuestiones Tema 6 incluyendo problemas

6
136

1 h clase teórica Tema 6
1 h problemas Tema 6

2

Estudio individual cuestiones Tema 6 incluyendo problemas

3
147

1 h clase teórica Tema 7
1 h problemas Tema 7
2 h ordenador Práctica 4

4

Estudio individual cuestiones Tema 7 incluyendo problemas

6
157

1 h clase teórica Tema 7
1 h problemas Tema 7
1 h ordenador Práctica 4

3

Estudio individual cuestiones Tema 7 incluyendo problemas

4,5
TOTAL45 67,5


Instrumentos y Criterios de Evaluación 2014-15

Para aprobar la asignatura, el alumno deberá obtener un total de 5 puntos sobre 10 entre la prueba final y las pruebas específicas.
Los alumnos que no obtengan una calificación global igual o superior a 5 puntos (sobre un máximo de 10) en las pruebas específicas tendrán la oportunidad de mejorar esta calificación en las convocatorias de junio y julio. Para ello deberán presentar un dossier que contendrá la respuesta a todas las cuestiones y problemas que se hayan planteado como actividades propuestas para los temas del programa.
La no realización de alguna de las pruebas específicas propuestas conllevará una calificación de 0 puntos en dicha actividad.

TipoCriterioDescripciónPonderación
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE

Se entregarán resueltos los problemas propuestos por el profesorado en las sesiones previas y se evaluarán. Se evaluará la ejecución de los problemas en las sesiones de ordenador, con especial hincapié en la capacidad del alumno de resolver situaciones novedosas. Se realizará una ponderación de las notas obtenidas en cada entregable.

Entregables y cuestionarios de evaluación50
EXAMEN FINAL

El examen final constará de dos partes, una de cuestiones de teoría y otra de ejercicios y problemas, que podrán ser resueltos con ordenador.

Examen final50
TOTAL100


Fechas de exámenes oficiales para el curso 2014-15
ConvocatoriaGrupo (*)fechaHora inicioHora finAula(s) asignada(s)Observ:
Periodo ordinario para asignaturas de primer semestre 09/02/2015  
Pruebas extraordinarias para asignaturas de grado y máster 01/07/2015  
** La franja horaria asociada al examen solo hace referencia a la reserva del aula y no a la duración del propio examen **
(*) 1:GRUPO 1 - CAS
(*) 1:GRUPO 1 - CAS
(*) 1:GRUPO 1 - CAS


Enlaces relacionados
Sin Datos


Bibliografía

Nuclear Reactor Engineering
Autor(es):GLASTONE, Samuel ; SESONSKE, Alexandre
Edición:New York : Champman and Hall, 1994.
ISBN:0-412-98531-4
Categoría:Básico (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Un primer curso de ingeniería electroquímica
Autor(es):WALSH, Frank C.
Edición:Sant Vicent del Raspeig : Club Universitario, 2000.
ISBN:84-95015-52-8
Categoría:Básico (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Industrial catalysis : chemistry and mechanism
Autor(es):BURRINGTON, James D.
Edición:London : Imperial College Press, 2016.
Notas:http://www.worldscientific.com/worldscibooks/10.1142/p1066
ISBN:978-1-78326-898-6
Categoría:Complementario (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Cinética de las reacciones químicas
Autor(es):IZQUIERDO, José Felipe
Edición:Barcelona : Universidad de Barcelona, 2004.
ISBN:9788483384794
Categoría:Básico (*3)

Diseño de reactores heterogéneos. Diseño de reactores II
Autor(es):CONESA FERRER, Juan
Edición:RUA : Universidad de Alicante, 2001.
Notas:accesible al repositorio de la Universidad de Alicante (RUA): http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/15296 [consultado: 29 septiembre 2014]
ISBN:No disponible
Categoría:Básico (*3)
 [ Enlace al recurso bibliográfico

Catálisis una ciencia multidisciplinar con presente y futuro
Autor(es):GONZÁLEZ VELASCO, JR (dir); GUTIÉRREZ ORTIZ, M.A. (DIR.)
Edición:Bilbao : Universidad Pais Vasco, 1997.
ISBN:84-7585-908-9
Categoría:Básico (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Principios de Ingeniería de los Bioprocesos
Autor(es):DORAN, P.M.
Edición:Zaragoza : Acribia, 1998.
ISBN:84-200-0853-2
Categoría:Básico (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Chemical Reaction Engineering and Reactor Technology
Autor(es):SALMI, T.O.; MIKOLA, J.P.; WARMA, J.P
Edición:Boca Raton : CRC Press, 2010.
ISBN:978-1-4200-9268-4
Categoría:Complementario (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Ingeniería de Reactores
Autor(es):SANTAMARÍA, Jesús ... [et al.]
Edición:Madrid : Síntesis, 1999.
ISBN:84-7738-665-X
Categoría:Básico (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Photocatalytic reaction engineering
Autor(es):DE LA CASA, Hugo I. ; SERRANO, Benito ; SALACICES, Miguel
Edición:New York : Springer, 2005.
ISBN:978-0-387-27591-8
Categoría:Básico (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Handbook on applications of ultrasound : sonochemistry for austainability
Autor(es):CHEN, Dong ; SHARMA, Sanjay Kumar ; MUDHOO, Ackmez (eds.)
Edición:Boca Raton : CRC Press, 2011.
ISBN:978-1-4398-4206-5 (cart.)
Categoría:Básico (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Curso básico de Ciencia y Tecnología Nuclear
Autor(es):Jovenes Nucleares
Edición:Datos no disponibles.
Notas:Disponible en: http://www.jovenesnucleares.org/blog/wp-content/uploads/2010/03/Libro%20del%20CBCTN%202009.pdf [consultado: 29 septiembre 2014]
ISBN:No disponible
Categoría:Básico (*3)
 [ Enlace al recurso bibliográfico
(*3) Estos apartados hacen referencia a la pertenencia de la obra para la asignatura, no a la calidad de la misma.
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