
Operacions de Separació II
Codi: 106060Crèdits: 6
| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Enginyeria Química | OP | 4 |
Professor/a de contacte
- Nom :
- David Gabriel Buguña
- Correu electrònic :
- david.gabriel@uab.cat
Equip docent
- Daniel Gonzalez Ale
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
Es recomana haver assolit els conceptes bàsics i fonaments de les assignatures: Aplicacions Informàtiques, Transmissió de calor i Termotècnia, Fenòmens de Transport, Operacions de Separació I i Simulació de Processos Químics.
Objectius
En aquesta assignatura es tracten operacions de separació basades en la transferència de matèria, tant d’equilibri com controlades per la velocitat de transferència. En concret, la Humidificació, Adsorció, Bescanvi iònic i separacions mitjançant Membranes. En tot moment es fa un desenvolupament de cada bloc de manera acumulativa respecte les operacions de separació que l’alumne/a ja coneix, utilitzant els conceptes d’equilibri, velocitat de transferència, coeficients de transport, sistemes en contracorrent, en flux creuat, etc.., i fent-hi una síntesi del conceptes comuns entre totes elles. Finalment, es pretén que es coneguin els conceptes bàsics d’aquestes operacions i els diferents mètodes i aplicacions com a base necessària sobre noves tecnologies de separació.
Resultats d'aprenentatge
- Desenvolupar un pensament i un raonament crítics
- Aplicar i identificar conceptes bàsics relacionats amb l'enginyeria química.
- Identificar, analitzar i resoldre balanços de matèria en estat estacionari i no estacionari amb reacció química o sense, en processos químics simples.
- Identificar, analitzar i resoldre balanços d'energia en processos químics simples.
- Aplicar els fonaments científics i tecnològics de la transferència de matèria a les operacions de separació.
- Aplicar els fonaments científics i tecnològics d'equilibri i transferència de matèria i les operacions de separació.
- Posar en pràctica les lleis fonamentals de la termodinàmica en problemes d'enginyeria de processos químics.
- Escollir entre diferents alternatives per definir processos de separació.
- Aplicar els recursos informàtics de simulació i control de processos.
- Prendre decisions pròpies.
Continguts
TEMA 0.- INTRODUCCIÓ
Operacions de separació basades en la transferència de matèria. Equilibri entre fases. Velocitat de transferència. Configuracions. Sistemes multietapa.
TEMA 1.- HUMIDIFICACIÓ
1.1. Introducció
1.2. Definicions i nomenclatura
1.3. Equilibri entre fases
1.4. Temperatura de saturació adiabàtica (Ts)
1.5. Mesura de la humitat, temperatura de termòmetre humit (Tw)
1.6. Diagrama psicromètric
1.7. Teoria i càlcul de torres de refrigeració
1.7.1. Equacions i balanços en una torre de refrigeració
1.7.2. Estimació de la temperatura dels gasos de sortida
TEMA 2.- ADSORCIÓ
2.1. Introducció. Definició i tipus
2.2. Adsorbents
2.3. Equilibri d’adsorció. Isotermes d’adsorció. Models d’adsorció
2.4. Operacions d’adsorció per etapes
2.4.1. Flux creuat
2.4.2. Contracorrent
2.5. Operacions i equips d’adsorció de contacte continu
2.5.1. Llit fix
2.5.2. Llit mòbil
2.5.3. Llit fluïditzat
TEMA 3.- BESCANVI IÒNIC
3.1. Principis del bescanvi iònic
3.2. Reïnes bescanviadores d’ions
3.2.1. Estructura física
3.2.2. Estructura química. Matriu polimèrica
3.2.3. Grups funcionals
3.3. Equilibri iònic entre fases S-L
3.4. Velocitat de bescanvi
3.5. Tipus d’operacions de bescanvi iònic
3.5.1. Contracorrent
3.5.2. Llit fix
3.6. Tècniques i aplicacions
3.6.1. Estovament d’aigües. Descalcificació
3.6.2. Desmineralització total. Desionització
3.6.3. Tractament de residus i recuperació d’ions metàl·lics
3.6.4. Cromatografia
TEMA 4.- MEMBRANES
4.1. Fonaments i tipus de processos de membranes
4.2. Microfiltració
4.3. Osmosi, Osmosi inversa i Ultrafiltració
4.3.1. Osmosi inversa
4.3.2. Ultrafiltració
4.3.3. Configuració de sistemes de membranes
4.3.4. Polarització de la concentració
4.4. Diàlisi
4.5. Electrodiàlisi
4.6. Mòduls de membrana
4.7. Equips i aplicacions
4.7.1. Recuperació d’ions metàl·lics. Electrodiàlisi
4.7.2. Reciclatge de banys de desengreixat
4.7.3. Separació d’enzims produïts per fermentació
4.7.4. Dessalinització
4.7.5. Hemodiàlisi
4.7.6. Recuperació i preparació d’una alga com aliment
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Pràctiques d'aula (Resolució Problemes) | 15 | 0,6 | 1, 2, 4, 5, 6, 8 |
| Tutories de suport | 5 | 0,2 | 1, 2, 4, 5, 6, 8 |
| Resolució de problemes | 34 | 1,36 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
| Realització de treballs teòrics, de problemes i de simulació per ordinador | 8 | 0,32 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10 |
| Estudi | 42 | 1,68 | 1, 2, 4, 5, 6, 8 |
| Tutories amb el professor | 2 | 0,08 | 1, 2, 4, 5, 6, 8 |
| Seminaris | 4 | 0,16 | 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9 |
| Classes magistrals | 31 | 1,24 | 1, 2, 4, 5, 6, 8 |
MD1 Exposició de continguts a classe – Classe magistral o conferència
MD2 Classes participatives (resolució conjunta de problemes, debats, anàlisi de casos, presentacions de treballs realitzats per estudiants)
MD3 Tutories
MD5 Activitats d'avaluació (avaluació continuada amb dues fites parcials)
MD6 Aprenentatge basat en problemes/casos d'ús/projectes
MD7 Utilització d'un programari específic per dissenyar operacions de separació mitjançant simulació
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Prova parcial 2 | 40 % | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
| Resolució de problemes i casos, informes, treballs i la seva defensa | 20 % | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
| Prova parcial 1 | 40 % | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
Per considerar superada l’assignatura caldrà que s’obtingui una qualificació global mínima de 50/100.
a) Procés d’avaluació i activitats programades
L’avaluació continuada es realitzarà considerant una sèrie d’activitats:
- Problemes, treballs i exercicis (PTE) : 20 % nota
- 1ª prova parcial (PP1) (tema 1 i 2): 40 % nota.
- 2ª prova parcial (PP2) (temes 3 i 4): 40 % nota.
Els problemes, treballs i exercicis (PTE) es faran individualment o en grup i podran ser problemes de la llista de l’assignatura o no, estudi de casos específics i activitats basades en conceptes teòrics clau dels temes corresponents. Les proves parcials (PP1, PP2) es faran individualment i consistiran en un problema i conceptes teòrics dels temes corresponents. No hi ha prova de síntesi. A la part de problemes de les proves parcials es podrà utilitzar material de suport tipus: apunts, llibres, formularis, problemes resolts, ordinador, eines de càlcul, etc... A la part de teoria no es podrà fer servir cap tipus de material addicional a no ser que sigui indicat pel professor.
S'exigirà una nota mínima de 4 a cada activitat avaluable (PP1, PP2, nota conjunta de les PTEs) per tal que puguin fer mitja per obtenir la nota final. Si no s'assoleix aquesta nota mínima en alguna de les activitats avaluables, caldrà recuperar-la, si es compleixen les condicions especificades a l'apartat "c) Procés de Recuperació". Cap de les activitats de PTEs seran recuperables.
b) Programació d’activitats d’avaluació
La programació de les activitats d'avaluació i lliurament de treballs es publicaran a la Plataforma virtual corresponent (Moodle) i poden estar subjectes a possibles canvis de programació per motius d'adaptació a possibles incidències. Sempre s'informarà a la Plataforma virtual corresponent sobre aquests canvis, ja que s'entén que aquesta és la plataforma habitual d'intercanvi d'informació entre professors i estudiants.
No es realitzaran exàmens en dates, horaris i llocs diferents als que es programin i difonguin per la coordinació de la titulació/Escola d’Enginyeria. No es podrà introduir cap canvi sense el vistiplau de la coordinació de la titulació. Transcorreguts 30 min de l’hora programada de l’activitat d’avaluació, si no s’ha iniciat es cancel·la. Les activitats cancel·lades es reprogramaran.
c) Procés de recuperació
L’estudiant que hagi suspès l’avaluació continuada o vulgui pujar la nota podrà fer la prova final de recuperació. Haurà d’haver estat avaluat d’un conjunt d’activitats que representin un mínim de 2 de les 3 activitats (PP1, PP2 i activitat conjunta de les PTEs) de l'avaluació continuada. L'alumne només haurà de presentar-se a recuperar la prova parcial suspesa (PP1 o/i PP2), cadascuna corresponent al 40%. La prova de cada parcial consistirà en una part teòrica i una altre amb problemes per cada parcial. Als problemes de la prova de recuperació es podrà utilitzar material de suport tipus: apunts, llibres, formularis, problemes resolts, ordinador, eines de càlcul, etc... A la part de teoria de la prova de de recuperació no es podrà fer servir cap tipus de material addicional a no ser que sigui indicat pel professor. En cas de no presentar-se a la prova final, la qualificació de l’assignatura serà la de l’avaluació continuada.
S'exigirà una nota mínima de 4 de les activitats recuperades per a que puguin fer mitja per obtenir la nota final. En cas contrari l'assignatura quedarà suspesa.
d) Procediment de revisió de les qualificacions
Per a cada activitat d’avaluació, s’indicarà a la Plataforma virtual corresponent (Moodle) un lloc, data i hora de revisió en la que l'estudiant podrà revisar l’activitat amb el professor.
e) Qualificacions especials
Atorgar una qualificació de Matrícula d'Honor (MH), a banda de la nota mínima que pot donar-hi accés (≥ 9.00), és decisió del professorat responsable de l’assignatura que tindrà en compte la proactivitat envers l'assignatura, la comprensió dels fonaments i la seva relació amb d'altres assignatures i la fluïdesa, fiabilitat i expressió dels raonaments. Es tindrà especial atenció amb la part teòrica de les proves de síntesi i final. Es podran concedir les MH resultants de calcular el 5% o fracció de persones matriculades.
Es considerarà No Avaluable (NA) si l’estudiant no ha estat avaluat d’un conjunt d’activitats que representin un mínim de 2/3 parts de la qualificació total de l’assignatura.
f) Irregularitats per part de l’estudiant, còpia i plagi
En cas que l’estudiant realitzi qualsevol irregularitat que pugui conduir a una variació significativa de la qualificació d’un acte d’avaluació, es qualificarà amb un 0 aquest acte d’avaluació, amb independència del procés disciplinari que s’hi pugui instruir. Aquesta activitat d’avaluació no serà recuperable. El professorat responsable de l’assignatura haurà d’informar d’aquests casos a la coordinació de la titulació que registrarà el fet.
g) Avaluació de l’alumnat repetidor
Seguirà la mateixa pauta que per alumnes no repetidors amb la diferència que la nota de les PTEs es mantindrà durant 1 curs.
h) Avaluació única
Aquesta assignatura no preveu el sistema d'avaluació única.
i) Ús de la IA
L'ús de la IA està permesa en la realització de treballs sempre que el resultat final reflecteixi una contribució significativa de l'estudiant en l'anàlisi i la reflexió personal. L'estudiant haurà d'identificar clarament quines parts han estat generades amb aquesta tecnologia, especificar les eines emprades i incloure una reflexió crítica sobre com
aquestes han influït en el procés i el resultat final de l'activitat. La no transparència de l'ús de la IA es considerarà falta d'honestedat acadèmica i pot comportar una penalització en la nota de l'activitat, o sancions majors en casos de gravetat.
Bibliografia
Programari
- Pal, Nirupam & Siletti, Charles & Petrides, Demetri. (2008). Superpro Designer: An Interactive Software Tool for Designing and Evaluating Integrated Chemical, Biochemical, and Environmental Processes.
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 |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoria | 21 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 211 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (SEM) Seminaris | 211 | Català | primer quadrimestre | matí-mixt |