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Ficha de la asignatura: CATÁLISIS HETEROGÉNEA E INGENIERÍA ELECTROQUÍMICA
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Ficha de la asignatura

GUÍA DOCENTE
34539 - CATÁLISIS HETEROGÉNEA E INGENIERÍA ELECTROQUÍMICA (2013-14)

Código34539
Crdts. ECTS.6


Departamentos y Áreas
DepartamentosÁreaCréditos teóricos presencialesCréditos prácticos presencialesDpto. Respon.Respon. Acta
QUÍMICA FÍSICAQUIMICA FISICA0,660,54
QUÍMICA INORGÁNICAQUIMICA INORGANICA0,660,54


Estudios en los que se imparte
GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA


Contexto de la asignatura para el curso 2013-14

La asignatura Catálisis Heterogénea e Ingeniería Electroquímica, de carácter optativo, se imparte en el cuarto curso del Grado. Los contenidos de la asignatura se encuadran en dos campos claramente diferenciados, la Catálisis Heterogénea y la Ingeniería Electroquímica, pero con algunos nexos en común, como se pondrá de manifiesto durante el curso. Los contenidos de la primera parte (Catálisis heterogénea) son de carácter multidisciplinar, y en ellos participan conceptos de diferentes áreas de conocimiento (Química Inorgánica, Química Orgánica, Química Física, Ingenierá Química...). En este sentido, los contenidos que se van a impartir tienen como objetivo final poner de manifiesto la importancia de la Catálisis heterogénea en la industria química actual y, para ello, se presentarán algunas de las aplicaciones más relevantes de procesos catalíticos industriales. Lógicamente, ello irá acompañado de los contenidos básicos sobre los fundamentos de los procesos y materiales catalíticos. Así, se presentarán inicialmente los conceptos básicos y un breve recorrido historico por los procesos catalíticos industriales, para continuar con los fundamentos básicos que rigen dichos procesos. Se presentarán a continuación las técnicas más habituales para preparar y caracterizar catalizadores heterogéneos, para terminar con algunos ejemplos de procesos catalíticos industriales de gran relevancia.    


Los contenidos de la segunda parte (Ingeniería Electroquímica) se relacionan con la comprensión y el desarrollo de materiales de aplicación práctica y de procesos que permiten llevar a cabo una transformación electroquímica. Ello implica a aquellos procesos electroquímicos que se relacionan con la síntesis de productos, el reciclaje de residuos, la conversión de energía y la protección de materiales. En este sentido los conceptos básicos que se presentarán deberán permitir el acceso a una explicación aplicada de lo que es la ingeniería electroquímica, proporcionando las ecuaciones clave, las reacciones electródicas y los planteamientos básicos para ayudar al desarrollo industrial de la tecnología electroquímica.  En primer lugar será fundamental entender que es un reactor electroquímico, sus partes y su forma de funcionamiento y los tipos de reactores más ususales. Por último, se presentarán distintos ejemplos en los que se describirán algunos de los procesos electroquímicos de gran relevancia que están presentes en el mundo industrial.



Profesor/a responsable
MONTIEL LEGUEY, VICENTE


Profesores (2013-14)
Grupo Profesor/a
TEORIA DE 345391ALCAÑIZ MONGE, JUAN ANTONIO
PROFESOR/A TITULAR DE UNIVERSIDAD
  MONTIEL LEGUEY, VICENTE
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
  SEPULVEDA ESCRIBANO, ANTONIO
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
PRÀCTIQUES DE LABORATORI DE 345391MONTIEL LEGUEY, VICENTE
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
  SEPULVEDA ESCRIBANO, ANTONIO
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
TUTORIES GRUPALS DE 345391MONTIEL LEGUEY, VICENTE
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD
  SEPULVEDA ESCRIBANO, ANTONIO
CATEDRATICO/A DE UNIVERSIDAD


Matriculados en grupos principales (2013-14)
Grupo (*)Número
1: TEORIA DE 34539 3
TOTAL 3


Grupos de matricula (2013-14)
Grupo (*)SemestreTurnoIdiomaDistribución
1  (PRÀCTIQUES DE LABORATORI DE 34539) 2do. M CAS desde NIF - hasta NIF -
1  (TUTORIES GRUPALS DE 34539) 2do. M CAS desde NIF - hasta NIF -
1  (TEORIA DE 34539) 2do. M CAS desde NIF - hasta NIF -
(*) 1:1 - CAS
(*) 1:1 - CAS
(*) 1:1 - CAS


Consulta Gráfica de Horario
   Más informaciónPincha aquí


Horario (2013-14)
ModoGrupo (*)Día inicioDía finDíaHora inicioHora finAula 
CLASE TEÓRICA 1 27/01/2014 02/02/2014 M 15:00 17:00 0041PB006 
  1 03/02/2014 09/02/2014 M 15:00 17:00 0041PB006 
  1 10/02/2014 16/02/2014 M 15:00 17:00 0041PB006 
  1 17/02/2014 23/02/2014 M 15:00 17:00 0041PB006 
  1 17/02/2014 23/02/2014 M 17:00 18:00 0041PB006 
  1 24/02/2014 02/03/2014 M 15:00 17:00 0041PB006 
  1 03/03/2014 09/03/2014 M 15:00 17:00 0041PB006 
  1 10/03/2014 16/03/2014 M 15:00 17:00 0041PB006 
  1 17/03/2014 23/03/2014 M 15:00 17:00 0008PB006 
  1 24/03/2014 30/03/2014 M 15:00 17:00 0008P1012 
  1 31/03/2014 06/04/2014 M 15:00 17:00 0008P1012 
  1 07/04/2014 13/04/2014 M 15:00 17:00 0008P1012 
  1 14/04/2014 20/04/2014 M 15:00 17:00 0008P1012 
  1 28/04/2014 04/05/2014 M 15:00 17:00 0008P1012 
  1 05/05/2014 11/05/2014 M 15:00 17:00 0008P1012 
  1 12/05/2014 18/05/2014 M 15:00 17:00 0008P1012 
  1 19/05/2014 25/05/2014 M 15:00 17:00 0008P1012 
PRÁCTICAS DE LABORATORIO 1 12/03/2014 12/03/2014 X 17:00 20:00 0041PB006 
  1 26/03/2014 26/03/2014 X 17:00 20:00 0041PB006 
  1 09/04/2014 09/04/2014 X 17:00 18:30 0041P1034 
  1 09/04/2014 09/04/2014 X 18:30 20:00 0041P1034 
  1 30/04/2014 30/04/2014 X 17:00 20:00 0041P1034 
  1 14/05/2014 14/05/2014 X 17:00 18:30 0041P1034 
  1 14/05/2014 14/05/2014 X 18:30 20:00 0041P1034 
TUTORIES GRUPALS 1 17/02/2014 24/03/2014 L 17:00 18:00 0041PB006 
  1 31/03/2014 19/05/2014 L 17:00 18:00 0008P1012 
(*) CLASE TEÓRICA
 1: 1 - CAS
(*) TUTORIES GRUPALS
 1: 1 - CAS
(*) PRÁCTICAS DE LABORATORIO
 1: 1 - CAS


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

GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA

Competencias Generales:

    Instrumentales
    • CG2: Conocimientos generales y básicos de la profesión.


Resultados de aprendizaje (Objetivos formativos)
Conocer los componentes de un catalizador heterogéneo y sus funciones. Conocer los métodos de síntesis de catalizadores. Ser capaz de utilizar las técnicas de caracterización de catalizadores y de interpretar los resultados de su aplicación. Conocer los distintos mecanismos de reacción en catálisis heterogénea y ser capaz de utilizarlos. Conocer los procesos catalíticos industriales más relevantes. Adquirir nuevos conceptos básicos y reforzar los previamente adquiridos de Electroquímica. Conocer las partes fundamentales que componen un reactor electroquímico y cómo se eligen según el proceso que se quiera desarrollar. Comprender los mecanismos del fenómeno de corrosión y tener criterios para la elección y protección de materiales. Comprender la secuencia de etapas de transporte y reacción en procesos electroquímicos. Tener nociones acerca del diseño de reactores electroquímicos y de la simulación de su comportamiento. Introducir al alumno en las diferentes aplicaciones industriales de la Electroquímica. Comprender el papel de las tecnologías electroquímicas en la generación y acumulación de energía. Conocer el comportamiento de membranas de intercambio iónico y la aplicación de diferentes tecnologías electroquímicas a la resolución de problemas medioambientales. Ser capaz de elaborar informes adecuadamente. Ser capaz de obtener e interpretar datos derivados de observaciones y medidas de laboratorio en relación con su significación y relacionarlos con las teorías adecuadas. Saber adquirir y utilizar información bibliográfica y técnica referida a la materia. Adquirir hábitos respetuosos con el medio ambiente y concienciar sobre la correcta manipulación de los residuos generados en un laboratorio químico. Conocimiento y aplicación de la terminología inglesa empleada para describir los conceptos correspondientes a esta materia.

Objetivos específicos aportados por el profesorado para el curso 2013-14

Los objetivos de esta asignatura son, por un lado, que el estudiante conozca los principales procesos industriales en los que la catálisis heterogénea juega un papel relevante, los fundamentos teóricos de esta disciplina, los principales materiales catalíticos y las principales técnicas de preparación y caracterización de catalizadores. Por otro lado, el estudiante deberá conocer que es un reactor electroquímico y los distintos elementos que lo forman; asimismo tendrá acceso a las leyes básicas que rigen la velocidad de un proceso electroquímico como a los parámetros que definen definen el comportamiento de un reactor, para por último conocer los tipos básicos de reactores electroquímicos como algunos de los procesos electroquímicos de aplicación industrial.



Contenidos para el curso 2013-14

TEORÍA


Tema 1. Introducción a la Catálisis Heterogénea.


Desarrollo histórico. Definiciones y conceptos básicos


Tema 2. Fundamentos de Catálisis Heterogénea.


Etapas fundamentales del proceso catalítico. Fenómenos de adsorción. Mecanismos de reacción. Aspectos energéticos, geométricos y electrónicos. Efectos de soportes y aditivos. Desactivación de catalizadores.


Tema 3. Preparación de catalizadores.


Introducción. Catalizadores masivos. Catalizadores soportados.


Tema 4. Caracterización de catalizadores.


Introducción. Textura porosa. Estructura cristalina (difracción de rayos X). Sitios activos. Microscopía electrónica. Técnicas de temperatura programada. Técnicas de espectroscopía superficial (XPS).


Tema 5. Reactores catalíticos.


Reactores bifásicos. Reactores trifásicos. Reactores monolíticos. Reactores de membrana.


Tema 6. Procesos catalíticos en la industria.


La industria química inorgánica (síntesis de amoniaco, ácido nítrico y ácido sulfúrico). La industria petroleoquímica (hidrodesulfuración, craqueo, reformado, oxidación de olefinas). Catálisis medioambiental.


Tema 7. Ingeniería Electroquímica


Definiciones y ámbito de aplicación


Tema 8. Reacciones Electroquímicas


Reacciones electródicas. Células galvánicas y de electrolisis


Tema 9. El reactor electroquímico


Componentes del reactor. Materiales y corrosión


Tema 10. La velocidad de las reacciones electroquímicas


Velocidad global de los procesos electródicos. Medida de la cinética electródica. Transferencia electrónica simple. Transporte de materia. Control mixto


Tema 11. Tipos de reactores electroquímicos e indicadores de funcionamiento


Clasificación de los reactores electroquímicos. Tipos de reactores. Indicadores de comportamiento para reactores electroquímicos


Tema 12. Síntesis Inorgánica y orgánica


Algunos procesos electroquímicos de sintesis de productos inorgánicos (planta cloro-sosa; síntesis de hipoclorito, clorato y dióxido de cloro; sintesis de aluminio y electrolisis del agua). Algunos procesos electroquímicos de síntesis de productos orgánicos (síntesis del adiponitrilo; síntesis de cisteína y derivados)


Tema 13. Generación y acumulación de energía


Fundamentos y conceptos básicos en el modo de funcionamiento de un sistema de generación y acumulación de energía. Baterías primarias y secundarias. Pilas de combustible


Tema 14. Métodos de protección medioambiental


Destrucción de materia orgánica e inorgánica. Eliminación de iones metálicos y/o recuperación de metales. Desalinización. Desinfección


 


PRCTICAS DE LABORATORIO


Se realizarán prácticas de laboratorio con ejemplos de procesos en los que se utilicen los conceptos presentados en las clases teóricas. Algunas de ellas serán:


1. Preparación de catalizadores


2. Catálisis ácida


3. Descomposición de peróxido de hidrógeno


4. Caracterización del comportamiento de un reactor electroquímico tipo filtro-prensa


6. Empleo de materiales catalíticos como electrodos para la síntesis electroquímica de un producto orgánico o inorgánico



Tipos de actividades (2013-14)
Actividad docenteMetodologíaHoras presencialesHoras no presenciales
CLASE TEÓRICA

Clases expositivas en las que se fomenta la participación del alumnado. Se utilizan métodos audiovisuales.

3355
TUTORIES GRUPALS

Participación activa del alumnado mediante la preparación y presentación de exposiciones orales. Las actividades de las horas de tutoría pueden adaptarse a las necesidades de formación que surjan durante el curso.

1220
PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Desarrollo de trabajo experimental relacionado con los contenidos de la teoría. Se realiza siguiendo un guión proporcionado por el profesor.

1515
TOTAL6090


Desarrollo semanal orientativo de las actividades (2013-14)
SemanaUnidadDescripción trabajo presencialHoras presencialesDescripción trabajo no presencialHoras no presenciales
01Introducción y Tema1

Clases de teoría. Atenciòn a las explicaciónes y participación en la clase.

2

Trabajo individual: estudio autónomo; búsqueda de información

3
02Temas 1 y 2

Clase de teoría. Atención a las explicaciones y participación en la clase.

2

Trabajo individual: estudio autónomo y búsqueda de información.

3,5
03Tema 2

Clase de teoría. Atención a las explicaciones y participación en la clase.

2

Trabajo individual: estudio autónomo y búsqueda de información.

3,5
04Temas 2 y 3

Clases de teoría: atención a las explicaciones y participación en clase. Tutoría grupal: Discusión y selección de temas de trabajos sobre Catálisis Heterogénea.

4

Trabajo individual: estudio autónomo y búsqueda de información. Propuestas de temas de trabajo.

6,5
05Temas 3 y 4

Clases de teoría: atención a las explicaciones y participación en clase. Tutoría grupal: Resolución de cuestiones.

3

Trabajo individual: estudio autónomo y búsqueda de información. Resolución de cuestiones.

5
06Temas 4 y 5

Clases de teoría: atención a las explicaciones y participación en clase. Tutoría grupal. Resolución de cuestiones. Control de Temas 1, 2 y 3.

3

Trabajo individual: estudio autónomo y búsqueda de información. Resolución de cuestiones.

5
07Tema 6

Clases de teoría: atención a las explicaciones y participación en la clase. Tutoría grupal: resolución de cuestiones. Prácticas de laboratorio.

6

Trabajo individual: estudio autónomo y búsqueda de información. Resolución de cuestiones y preparación de trabajo a exponer. Preparación de las clases prácticas de laboratorio.

8
08Tema 6

Clases de teoría: atención a las explicaciones y búsqueda de información. Tutoría grupal: resolución de cuestiones.

3

Trabajo individual: estudio autónomo y búsqueda de información. Resolución de cuestiones.

5
09Tema 7 y 8

Clases de teoría: atención a las explicaciones y participación en la clase. Tutoría grupal: presentación de trabajos de Catálisis heterogénea. Control de Temas 4, 5 y 6. Prácticas de laboratorio.

6

Trabajo individual: estudio autónomo y búsqueda de información. Resolución de cuestiones y preparación de trabajo a exponer. Preparación de prácticas de laboratorio. 

8
10Tema 9

Clases de teoría: atención a las explicaciones y búsqueda de información. Tutoría grupal: Debate y selección de trabajos de Ingeniería Electroquímica.

3

Trabajo individual: atención a las explicaciones y búsqueda de información. Resolución de cuestiones.

5
11Tema 10

Clases de teoría: atención a las explicaciones y participación en la clase. Tutoría grupal: Resolución de cuestiones.Prácticas de laboratorio.

6

Trabajo individual: estudio autónomo y búsqueda de información. Resolución de cuestiones y preparación de trabajo a exponer. Preparación de prácticas de laboratorio.

8
12Tema 11

Clases de teoría: atención a las explicaciones y búsqueda de información. Tutoría grupal: Control de temas 7 a 10.

3

Trabajo individual: atención a las explicaciones y búsqueda de información. Resolución de cuestiones.

5
13Tema 12

Clases de teoría: atención a las explicaciones y participación en la clase. Prácticas de laboratorio

5

Trabajo individual: estudio autónomo, preparación de las prácticas de laboratorio

6,5
14Tema 12 y 13

Clases de teoría: atención a las explicaciones y participación en la clase. Tutoria grupal: resolución de cuestiones

3

Trabajo individual: estudio autónomo, resolución de cuestiones

5
15Tema 13 y 14

Clases de teoría: atención a las explicaciones y participación en la clase. Tutoría grupal: resolución de cuestiones. Prácticas de laboratorio

6

Trabajo individual: estudio autónomo, resolución de cuestiones. Preparación de las prácticas de laboratorio

8
16Tema 14

Clases de teoría: atención a las explicaciones y participación en la clase.  Tutoría grupal: presentación de trabajos de Ingeniería electroquímica. Control de temas 11 a 14

3

Trabajo individual: Estudio autónomo y búsqueda de información. Resolución de cuestiones y preparación del trabajo a exponer

5
TOTAL60 90


Instrumentos y Criterios de Evaluación 2013-14

En el segundo periodo de evaluación se podrá recuperar la prueba escrita (examen final), asi como las prácticas de laboratorio.  En este último caso se realizará un examen sobre los contenidos y los procedimientos empleados en el desarrollo de las prácticas.

TipoCriterioDescripciónPonderación
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE

Cuatro cuestionarios de control que se realizarán en clase, en los que se propondrán cuestiones teóricas y/o prácticas relacionadas con los conceptos trabajados en las clases de teoría. Cada control contribuirá un 5% a la nota final.

Controles escritos asociados a las tutorias grupales20
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE

El alumno deberá entregar en el plazo establecido una colección de problemas planteados por el profesor. Algunos problemas también deberá resolverlos en las tutorías, cuya asistencia será obligatoria.

Ejercicios prácticos y controles escritos asociados a casos prácticos10
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE

El profesor planteará unos temas de los que el alumno deberá elegir uno, y entregará un informe de unas 10 páginas. Además, el alumno deberá preparar y entregar una exposición oral de unos 15 minutos.

Elaboración y presentación de una memoria de un trabajo asociado a casos prácticos10
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DURANTE EL SEMESTRE

Se valorará la participación del alumno en el desarrollo de las clases prácticas de laboratorio (5%) y el análisis y presentacion de los resultados obtenidos (5%), que serán recogidos en el cuaderno de laboratorio.

Prácticas de laboratorio10
EXAMEN FINAL

Prueba escrita consistente en 10 preguntas de respuesta corta y con una duración aproximada de 2 horas.

Prueba escrita - examen final50
TOTAL100


Fechas de exámenes oficiales para el curso 2013-14
ConvocatoriaGrupo (*)fechaHora inicioHora finAula(s) asignada(s)Observ:
Periodo ordinario para asignaturas de segundo semestre y anuales 11/06/2014 15:00 18:00 A3/0001 
Pruebas extraordinarias para asignaturas de grado y máster 08/07/2014 08:30 11:30 CI/0004 
** La franja horaria asociada al examen solo hace referencia a la reserva del aula y no a la duración del propio examen **
(*) 1:1 - CAS
(*) 1:1 - CAS
(*) 1:1 - CAS


Enlaces relacionados
Sin Datos


Bibliografía

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

Electrochemical engineering : science technology in chemical and other industries
Autor(es):WENDT, Hartmut ; KREYSA, Gerhard
Edición:Berlin : Springer, 1999.
ISBN:3-540-64386-9
Categoría:Básico (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Environmental electrochemistry : fundamentals and applications in pollution abatement
Autor(es):RAJESHWAR, Krishnan ; IBANEZ, Jorge G.
Edición:San Diego : Academic Press, 1997.
ISBN:9780080531090
Categoría:Complementario (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ]  [ Acceso a las ediciones anteriores ]  [ Enlace al recurso bibliográfico

The basis and applications of heterogeneous catalysis
Autor(es):BOWKER, Michael
Edición:Oxford : Oxford University Press, 1998.
ISBN:978-0-19-855958-0
Categoría:Complementario (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria

Concepts of modern catalysis and kinetics
Autor(es):CHORKENDORFF, I.
Edición:Weinheim : Wiley-VCH, 2007.
ISBN:978-3-527-31672-4
Categoría:Básico (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ]  [ Acceso a las ediciones anteriores

Electrosíntesis y electrodiálisis : fundamentos, aplicaciones tecnológicas y tendencias
Autor(es):OCHOA GÓMEZ, José Ramón
Edición:Madrid : McGraw-Hill, 1996.
ISBN:84-481-0389-0
Categoría:Complementario (*3)
 [ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria
(*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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