
Operacions de Separació
Codi: 102403Crèdits: 6
| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Enginyeria Química | OB | 3 |
Professor/a de contacte
- Nom :
- Marina Guillen Montalban
- Correu electrònic :
- marina.guillen@uab.cat
Equip docent
- Antonio Javier Moral Vico
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
Tenir cursada l’assignatura Termodinàmica Aplicada
Objectius
L'objectiu bàsic de l'assignatura és que l'alumne aprengui a seleccionar, analitzar i dissenyar diferents operacions de separació controlades per la transferència de matèria i la transmissió de calor.
Objectius específics de l'assignatura són els següents:
• Conèixer les diferents operacions de separació, els seus modes d'operació i possibles aplicacions.
• Comprendre els conceptes físics que constitueixen la base de cada operació estudiada.
• Plantejar i resoldre els mètodes de càlcul habituals i més il·lustratius
• Realitzar el disseny bàsic d'alguns equips de separació
Resultats d'aprenentatge
- Concebre i avaluar alternatives i fer càlculs de disseny i operació en processos de separació de barreges binàries i multicompostes.
- Aplicar i identificar conceptes bàsics relacionats amb l'enginyeria química.
- Aplicar els fonaments científics i tecnològics de la transferència de matèria a les operacions de separació.
- Escollir entre diferents alternatives per definir processos de separació.
- Desenvolupar la capacitat d'anàlisi, síntesi i prospectiva.
- Desenvolupar el pensament científic.
- Treballar de manera autònoma.
- Gestionar el temps i els recursos disponibles. Treballar de manera organitzada.
- Prevenir i solucionar problemes.
- Prendre decisions pròpies.
- Desenvolupar la curiositat i la creativitat.
- Adaptar-se a situacions imprevistes.
- Avaluar de manera crítica el treball dut a terme.
- Generalitzar els conceptes d'anàlisi i disseny d'operacions de separació per a fer-ne l'aplicació a diferents operacions de la indústria de processos.
- Utilitzar criteris de minimització de residus i de consum energètic en el disseny d'operacions de separació.
Continguts
1.- Introducció. Classificació de les operacions de separació. Equilibri entre fases.
2.- Destil·lació sobtada (flash)
2.1.- Mescles binàries. Mètodes de càlcul
2.2.- Mescles multicomponents. Mètodes de càlcul.
2.3.- Dimensionat d’equips.
3.- Rectificació
3.1.- Operació en múltiples etapes.
3.2.- Conceptes generals. Balanços de matèria i energia.
3.3.- Rectificació de mescles binàries
3.3.1.- Mètode de Lewis (Mètode de McCabe-Thiele)
3.3.3.- Mètode de Sorel
3.4.- Eficàcies d’etapa i eficàcia global.
3.5.- Rectificació de mescles multicomponents
3.5.1.- Mètodes ràpids (“short-cut”)
3.5.2.- Mètodes rigorosos.
3.6.- Destil.lació de mescles azeotròpiques.
4.- Destil.lació discontínua
4.1.- Destil·lació simple discontínua
4.2.- Rectificació discontínua. Modes d’operació.
5.-Disseny de columnes
5.1.- Disseny de columnes de plats.
5.2.- Disseny de columnes de rebliment (Alçada equilvalent a un plat teòric i unitat de transferència
6.-Absorció
6.1.- Conceptes generals d’absorció y desabsorció
6.2.- Absorció i desabsorció d'un component
6.3.- Absorció i desabsorció multicomponent
7.- Extracció líquid-líquid de mescles immiscibles
7.1.- Equips d’extracció.
7.2.- Aplicació del mètodes de McCabe i Kremser .
7.3.- Extracció líquid-líquid de mescles miscibles
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Disseny columnes de rebliment | 10 | 0,4 | 1, 3, 5, 9 |
| Destil·lació sobtada | 10 | 0,4 | 1, 5, 6, 9 |
| Estudi | 28 | 1,12 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 |
| Absorció | 12 | 0,48 | 1, 3, 4, 5, 9 |
| Extracció líquid-líquid | 14 | 0,56 | 1, 3, 5, 6, 9 |
| Resolució de problema | 7 | 0,28 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
| Destil·lació discontínua | 12 | 0,48 | 1, 3, 5, 6, 9, 10 |
| Rectificació binaria | 12 | 0,48 | 1, 3, 5, 6, 8, 9, 10 |
| Introducció als mètodes de separació en etapes dequilibri | 5 | 0,2 | 3, 4, 5, 6 |
| Rectificació multicomponent | 18 | 0,72 | 1, 3, 4, 5, 6, 9, 10 |
Al llarg del curs es realitzaran classes magistrals a on s’introduiran els conceptes dels temes de l’assignatura. En cada tema s’introduiran exemples de càlcul o disseny i es donaran als alumnes problemes per realitzar a l’aula i a casa. Es realitzarà la resolució d'un problema a casa el qual serà avaluable.
Les comunicacions amb l’alumnat es faran a través de l’Aula Moodle del Campus Virtual.
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Resolució de problema | 15 | 8 | 0,32 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 |
| Prova parcial 1: Separació Flash, Destil·lació binaria, destil·lació multicomponent i destil·lació discontinua | 45 | 7 | 0,28 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15 |
| Prova parcial 2: Absorció i disseny de columnes; extracció líquid-líquid | 40 | 7 | 0,28 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15 |
Avaluació
L’avaluació de l’assignatura es durà a terme mitjançant les activitats següents:
• Resolució d’un exercici: 15% de la qualificació final.
• Primera prova parcial: 45% de la qualificació final.
• Segona prova parcial: 40% de la qualificació final.
Per poder calcular la qualificació final mitjançant la mitjana ponderada de les activitats d’avaluació, cal obtenir una qualificació mínima de 4,0 sobre 10 en cadascuna de les dues proves parcials. L’assignatura es considerarà superada quan la qualificació final sigui igual o superior a 5,0 sobre 10 i s’hagi assolit la qualificació mínima de 4,0 en cadascuna de les dues proves parcials, ja sigui en la convocatòria ordinària o, si escau, després de la recuperació.
Els estudiants que no superin l’assignatura mitjançant l’avaluació continuada podran presentar-se a una prova de recuperació. La prova de recuperació inclourà un exercici corresponent a cadascun dels dos parcials a recuperar. Cada estudiant haurà de recuperar únicament el parcial o els parcials en què hagi obtingut una qualificació inferior a 4,0.
• Si es recupera un únic parcial, la qualificació obtinguda substituirà la del parcial corresponent, mantenint-se la nota de l’altre parcial i la de l’exercici (15%).
• Si es recuperen els dos parcials, la prova de recuperació correspondrà al 85% de la qualificació final de l’assignatura (45% + 40%). En tots els casos, la qualificació de l’exercici (15%) es mantindrà i no serà recuperable.
Es considerarà no avaluable (NA) l’estudiant que no hagi participat en activitats d’avaluació que representin, com a mínim, el 15 % de la qualificació final de l’assignatura.
Per a cada activitat d’avaluació s’indicarà el lloc, la data i l’hora de revisió, durant la qual els estudiants podran revisar l’activitat amb el professorat responsable i presentar, si escau, les reclamacions oportunes sobre la qualificació. Si l’estudiant no assisteix a aquesta revisió, no es realitzarà una revisió posterior de l’activitat.
Matrícules d’honor
L’atorgament de la qualificació de matrícula d’honor és competència del professorat responsable de l’assignatura. D’acord amb la normativa de la UAB, només es podrà concedir als estudiants que hagin obtingut una qualificació final igual o superior a 9,0. El nombre de matrícules d’honor no podrà superar el 5% dels estudiants matriculats.
Honestedat acadèmica i ús de la intel·ligència artificial
En aquesta assignatura, no es permet l’ús de tecnologies d’Intel·ligència Artificial (IA) en cap fase de les activitats d’avaluació. Qualsevol treball que inclogui fragments generats amb IA serà considerat una falta d’honestedat acadèmica i pot comportar una penalització parcial o total en la qualificació de l’activitat, o sancions més greus en els casos de major gravetat. La realització de qualsevol irregularitat en un acte d’avaluació (frau acadèmic, plagi, ús indegut de la IA o qualsevol altra actuació que pugui conduir a una variació significativa de la qualificació) comportarà que l’activitat d’avaluació corresponent sigui qualificada amb un 0. Atès que en aquesta assignatura és requisit imprescindible obtenir una qualificació mínima de 4,0 en cadascuna de les dues proves parcials per poder superar l’assignatura, qualsevol irregularitat en una d’aquestes proves comportarà la qualificació final de 0 en l’assignatura. Igualment, la qualificació final serà de 0 si es produeixen diverses irregularitats en els actes d’avaluació de la mateixa assignatura. Sense perjudici de les conseqüències acadèmiques indicades, la Universitat podrà instruir el corresponent procediment disciplinari als estudiants que incorrin en alguna d’aquestes irregularitats, d’acord amb la normativa vigent.
Altres consideracions
No es preveu un sistema d’avaluació diferenciat per a l’alumnat repetidor.
Aquesta assignatura no preveu el sistema d’avaluació única.
Bibliografia
- Wankat Ph.C. “Separation Process Engineering”. 2nd ed. Prentice-Hall (2007)
- Wankat Ph.C. “Separations in Chemical Engineering: Staged Operations”. Elsevier, N.Y. (1988).
- King C.J. “Procesos de separación”. Reverté, BCN (1980)
- Treybal R.E. “Mass Transfer Operations”. McGraw-Hill, N.Y. (1980)
- Coulson J.M. and Richardson J.F. “Chemical Engineering”. Pergamon Press (1971)
Programari
Es necessiten coneixements del paquet bàsic de MS Office.
Grups i idiomes de l'assignatura
La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura