240654 - Ingeniería de las Reacciones

Última modificación: 14-07-2016
240654 - Ingeniería de las Reacciones
Unidad responsable:
240 - ETSEIB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona
Unidad que imparte:
713 - EQ - Departamento de Ingeniería Química
Curso:
2016
Titulación:
GRADO EN INGENIERÍA EN TECNOLOGÍAS INDUSTRIALES (Plan 2010). (Unidad docente Optativa)
Créditos ECTS:
4,5
Idiomas docencia:
Catalán
Profesorado
Responsable:
Urpi Garriga, Lourdes
Metodologías docentes
En las clases el profesor combinará la exposición de conceptos teóricos con la resolución de problemas. La teoría se
acompañará de ejemplos esclarecedores y se hará énfasis en la vertiente aplicada de la asignatura. En la resolución de
problemas en clase, se favorecerá la participación de los estudiantes. En la parte de aprendizaje autónomo, el alumno
tendrá que dedicar una parte del tiempo al estudio y otra a la resolución de problemas. El material que se usa en la
docencia de la asignatura estará a disposición de los alumnos a través del campus digital.
Objetivos de aprendizaje de la asignatura
Adquirir los conocimientos necesarios de cinética química, de reactores químicos y de catálisis que permitan al estudiante
diseñar cómo llevar a cabo una reacción. En concreto, al finalizar la asignatura el estudiante tendría que ser capaz de:
1) Resolver aspectos cinéticos de una reacción a partir de datos experimentales.
2) Responder a cuestiones básicas de catálisis.
3) Analizar el comportamiento de los reactores químicos y hacer su dimensionado básico.
4)
Calcular el calor que hay que aportar o retirar de un reactor para mantener unas determinadas condiciones de
operación.
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Contenidos
Tema 1. CINÉTICA QUÍMICA
Dedicación: 25h
Grupo grande/Teoría: 10h
Aprendizaje autónomo: 15h
Descripción:
Introducción a la asignatura. Definición de velocidad de reacción. Ecuación cinética. Constante de velocidad y
orden de reacción. Principales ecuaciones integradas de velocidad. Tiempo de semireacción o tiempo de vida
media. Dependencia de la constante de velocidad de la temperatura. Métodos integrales de determinación de la
ecuación de velocidad. Métodos diferenciales de determinación de la ecuación de velocidad.
Tema 2. REACCIONES MÚLTIPLES Y CATÁLISIS
Dedicación: 25h
Grupo grande/Teoría: 10h
Aprendizaje autónomo: 15h
Descripción:
Reacciones elementales y reacciones complejas. Principales tipos de reacciones complejas: reacciones
reversibles, reacciones paralelas y reacciones en serie. Determinación de la correspondiente ecuación de
velocidad para el caso más sencillo (primer orden). Dependencia de la constante de equilibrio de la temperatura.
Reacciones catalizadas. Características generales de los catalizadores y de las reacciones catalizadas. Principales
tipos de catálisis.
Catálisis heterogénea: catalizadores sólidos.
Tema 3. REACTORES IDEALES ISOTÈRMICOS
Dedicación: 25h
Grupo grande/Teoría: 15h
Aprendizaje autónomo: 10h
Descripción:
Descripción de las características de los principales tipos de reactores: reactor discontinuo, reactor continuo de
mezcla perfecta y reactor de flujo de pistón. Balances de materia para cada uno de los tres tipos de reactores
indicados. Tiempo espacial. Sistemas de densidad constante y sistemas de densidad variable. Combinación de
reactores continuos de mezcla perfecta en serie. Combinación de reactores continuos de flujo de pistón y de
mezcla perfecta en serie.
Tema 4. REACTORES IDEALES NO ISOTÉRMICOS
Dedicación: 25h
Grupo grande/Teoría: 10h
Aprendizaje autónomo: 15h
Descripción:
Balances de calor en general para los tres principales tipos de reactores. Cómo conseguir condiciones isotérmicas.
Balance de calor considerando un reactor adiabático. Ejemplos de aplicación de balances de calor.
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Sistema de calificación
La nota final (Nfinal) se obtendrá a partir de las contribuciones de dos pruebas de evaluación continuada (Nac1 y Nac2) y
del examen final (Nef):
Nfinal = 0,20 Nac1 + 0,20 Nac2 + 0,6 Nef
Bibliografía
Básica:
Aguilar, Antonio ; Gómez, Elvira ; Lucas, Josep Maria. Cinètica química. Barcelona: Llibres de l'Índex : Universitat de
Barcelona, 1997. ISBN 8487561969.
González Velasco, Juan Ramón. Cinética química aplicada. Madrid: Síntesis, DL 1999. ISBN 8477386668.
Fogler, H. Scott [et a.]. Elementos de ingeniería de las reacciones químicas. 4ª ed. México, D.F. [etc.]: Pearson Educación,
2008. ISBN 9789702611981.
Complementaria:
Escardino Benlloch, Agustín ; Berna Prats, Àngel. Introducció a l'enginyeria dels reactors químics. València: Universitat de
València, 2003. ISBN 8437056691.
Otros recursos:
En la plataforma ATENEA el alumnado dispondrá del material docente usado en el aula como base de las clases
expositivas, enunciados de problemas. cuestionarios, exámenes de cursos anteriores y formularios para los
exámenes.
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