
Simulació de Processos Químics
Codi: 106057Crèdits: 6
| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Enginyeria Química | OB | 3 |
Professor/a de contacte
- Nom :
- David Gabriel Buguña
- Correu electrònic :
- david.gabriel@uab.cat
Equip docent
- Àlex Gaona Soler
Equip docent (extern a la UAB)
- Sergio Juan Calzado
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
Es recomana haver cursat les següents assignatures:
- Termodinàmica aplicada
- Reactors químics
- Transmissió de calor
- Transport i circulació de fluids
- Operacions de separació
- Cinètica química
- Aplicacions informàtiques
Objectius
- Aprendre a utilitzar òptimament eines comercials de simulació de processos.
- Adquirir els coneixements de simulació necessaris per plantejar i resoldre casos paradigmàtics de l'Enginyeria Química, especialment aquells que necessiten eines matemàtiques avançades per a la resolució dels seus balanços de matèria i energia, tant en estat estacionari com en estat no-estacionari.
- Aplicar les eines de simulació per predir el comportament dels processos.
- Adquirir els coneixements necessaris per portar a terme anàlisis de sensibilitat de paràmetres mitjançant simulació matemàtica.
- Aplicació d’algoritmes d’optimització dels paràmetres dels processos.
Resultats d'aprenentatge
- Desenvolupar un pensament i un raonament crítics
- Utilitzar tècniques aplicables en el disseny assistit per ordinador.
- Aplicar els coneixements de reactors i operacions de separació a l'elaboració de models i a la simulació de processos.
- Aplicar els recursos informàtics de simulació i control de processos.
- Desenvolupar la capacitat d'anàlisi, síntesi i prospectiva.
- Treballar de manera autònoma.
Continguts
- Introducció a l’assignatura
- Repàs als conceptes d’Optimització. Aplicacions a la Simulació de Processos
- Eines comercials de simulació pel disseny d’equips i de processos
- Simulació de processos en estat estacionari:
4.1. Estimació de propietats de compostos purs i de barreges
4.2. Termodinàmica aplicada
4.3. Transmissió de calor i bescanviadors
4.4. Cinètica química i reactors ideals
4.5. Transport de fluids compressibles i incompressibles
4.6. Operacions de Separació
4.7. Eines matemàtiques d’ajust de flowsheets
5. Simulació dinàmica de processos (Sistemes en estat no estacionari)
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Sessió pràctica Bloc 4.5 | 4 | 0,16 | |
| Classes teòriques | 17 | 0,68 | |
| Estudi per part dels alumnes | 90 | 3,6 | |
| Sessió pràctica Bloc 4.6 | 4 | 0,16 | |
| Sessió pràctica Bloc 4.4 | 4 | 0,16 | |
| Sessió pràctica Bloc 2 | 4 | 0,16 | |
| Sessió pràctica Bloc 4.2 | 4 | 0,16 | |
| Sessió pràctica Bloc 4.3 | 4 | 0,16 | |
| Sessió pràctica Bloc 5 | 6 | 0,24 | |
| Sessió pràctica Bloc 4.1 | 4 | 0,16 |
La assignatura s'estructura en tres tipus de sessions:
- 25 sessions teòrico-pràctiques (100 minuts) fetes a les aules d’informàtica on s'exposaran primer els continguts teòrics que seran després aplicats en la part pràctica de la sessió, on els alumnes treballaran per parelles. Alguns dels casos construïts podran ser entregables no-avaluables
- 3 Sessions pràctiques d’avaluació (2 h) fetes a les aules d'informàtica, en la qual els alumnes, individualment, resoldran problemes dels blocs temàtics 2; 4.1 + 4.2 + 4.3 + 4.4; 4.5 + 4.6 + 5. (Els continguts del bloc 4.7 aniran apareixent al llarg de tot el temari i, conseqüentment, en qualsevol de les proves d’avaluació). Al finalitzar la sessió, els alumnes entreguen els resultats obtinguts i són avaluats.
L’activitat avaluable corresponent al bloc 2 comptarà un 20% de la nota total
L’activitat avaluable corresponent als blocs 4.1 + 4.2 + 4.3 + 4.4 comptarà un 40% de la nota total
L’activitat avaluable corresponent als blocs 4.5 + 4.6 + 5 comptarà un 40% de la nota total
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Activitat davaluació Blocs 4.1 + 4.2 + 4.3 + 4.4 | 40% | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
| Activitat davaluació Blocs 4.5 + 4.6 + 5 | 40% | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
| Examen final de recuperació | 100% | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
| Activitat d'avaluació Bloc 2 | 20% | 2 | 0,08 | 1, 2, 5, 6 |
a) Avaluació contínua:
- L'assignatura s'avalua en forma contínua amb 3 activitats avaluables individuals, una amb els continguts del bloc 2 (que computa un 20% del total), una altra amb els continguts dels blocs 4.1 + 4.2 + 4.3 + 4.4 (que computa un 40% del total) i una altra amb els continguts dels blocs 4.5 + 4.6 + 5 (que computa un 40% del total). Aquestes activitats es faran en forma d'examen parcial als laboratoris informàtics.
- En el cas d'irregularitats en alguna d'aquestes activitats avaluables s'aplicaran els criteris del punt e).
- Per aprovar l'assignatura caldrà treure un mínim de 5.0 com a nota mitjana de l'avaluació contínua i una nota mínima de 3.0 en cada activitat avaluable.
b) Revisió de qualificacions:
Per a cada activitat d'avaluació, s'indicarà un lloc, data i hora de revisió en la que l'estudiant podrà revisar l'activitat amb el professor. En aquest context, es podran fer reclamacions sobre la nota de l'activitat, que seran avaluades pel professorat responsable de l'assignatura. Si l'estudiant no es presenta a aquesta revisió, no es revisarà posteriorment aquesta activitat.
c) Recuperació:
L'alumne/a que no superi l'assignatura mitjançant l'avaluació contínua podrà fer un examen final de recuperació, que inclourà continguts de tota l'assignatura i que computarà per un 100% del total
La nota mínima per superar aquest examen final torna a ser de 5.0. En el cas de no presentar-se a aquest examen l'alumne/a mantindrà la nota de l'avaluació contínua (sigui la que sigui).
L'estudiant es pot presentar a la recuperació sempre que s'hagi presentat a un conjunt d'activitats que representin un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura.
d) Qualificacions:
Matricules d'honor. Atorgar una qualificació de matrícula d'honor és decisió del professorat responsable de l'assignatura. La normativa de la UAB indica que les MH només es podran concedir a estudiants que hagin obtingut una qualificació final igual o superior a 9.00. Es pot atorgar fins a un 5% de MH del total d'estudiants matriculats.
Un estudiant es considerarà no avaluable (NA) si no s'ha presentat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura.
e) Irregularitats per part de l'estudiant, còpia i plagi:
Sense perjudici d'altres mesures disciplinàries que s'estimin oportunes, es qualificaran amb un zero les irregularitats comeses per l'estudiant que puguin conduir a una variació de la qualificació d'un acte d'avaluació. Per tant, la còpia, el plagi, l'engany, deixar copiar, suplantació d’identitat, etc. en qualsevol de les activitats d'avaluació implicarà suspendre-la amb un zero. Les activitats d'avaluació qualificades d'aquesta forma i per aquest procediment no seran recuperables. Si és necessari superar qualsevol d'aquestes activitats d'avaluació per aprovar l'assignatura, aquesta assignatura quedarà suspesa directament, sense oportunitat de recuperar-la en el mateix curs. En aquest cas, la nota final de l'alumne/a és un SUSPENS (3.0 de qualificació numèrica).
f) Calendari i programació:
Les dates d'avaluació continuada i lliurament de treballs es publicaran a l'aula Moodle corresponent i poden estar subjectes a possibles canvis de programació per motius d'adaptació a possibles incidències. Sempre s'informarà via aula Moodle sobre aquests canvis ja que s'entén que aquesta és la plataforma habitual d'intercanvi d'informació entre professors i estudiants.
Aquesta assignatura no preveu un sistema d’avaluació única.
En aquesta assignatura, no es permet l'ús de tecnologies d'Intel·ligència Artificial (IA) en cap de les seves fases. 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 nota de l'activitat, o sancions majors en casos de gravetat.
Bibliografia
Manuals i ajudes del programari utilitzat.
- Aspen Physical Property Methods V14 (October 2023)
- Aspen Physical Property Models V14 (October 2023)
- Aspen HYSYS. Unit Operations Reference Guide V14.1 (May 2023)
Bibliografia específica dels casos considerats:
- Edgar, T. F., et al. “Optimization of Chemical Processes”, 2nd Edition (2001)
- Foo, D., “Chemical Engineering Process Simulation”, 2nd Edition (2023)
- Turton, R., “Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes, 5th Edition (2018)
- Hanyak Jr., M.E., “Chemical Process Simulation and the Aspen HYSYS software” (2020)
Programari
S'utilitzaran els diversos programaris continguts a la suite de AspenTech (aspenONE).
Opcionalment es podrà fer servir Matlab i MS Excel en algun exercici d’optimització
Opcionalment es podrà fer algun seminari amb altres simuladors comercials.
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
| Tipus de docència | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 211 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 212 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |
| (PLABs) Suport a les pràctiques de laboratori | 213 | Català | segon quadrimestre | matí-mixt |