Ingeniería de la Reacción Química

Entendimiento de los principios básicos de la ingeniería de las reacciones químicas y su aplicación al diseño de reactores.
Capacitación del alumnado para la formulación de ecuaciones cinéticas en sistemas homogéneos.
Adquisición de destrezas para el cálculo y diseño de reactores ideales isotérmicos.
Concienciación del alumnado sobre la importancia de la seguridad y la prevención de accidentes en reactores químicos.

Tema 1. Introducción a la Ingeniería de la Reacción Química
1.1 Ingeniería de la reacción química
1.2 Tipos de reacciones
1.3 Tipos de reactores
1.3.1 Operación discontinua, semicontinua y continua.
1.4 Velocidad de reacción

Tema 2. Cinética de las reacciones homogéneas
2.1 Ecuación cinética
2.2 Término dependiente de la concentración
2.3 Término dependiente de la temperatura
2.4 Mecanismos

Tema 3. Obtención de datos cinéticos
3.1 Reactor discontinuo de volumen constante
3.1.1 Método diferencial
3.1.2 Método integral
3.2 Reactor discontinuo de volumen variable
3.2.1 Método diferencial
3.2.2 Método integral
3.3 Temperatura y velocidad de reacción

Tema 4. Reactores ideales
4.1 Conceptos clave
4.1.1 Tiempo espacial y tiempo de residencia
4.2 Reactor ideal discontinuo
4.3 Reactor de mezcla completa
4.4 Reactor de flujo en pistón

Tema 5. Diseño de reactores ideales isotérmicos: reacciones simples
5.1 Reactor único
5.1.1 Comparación de tamaños
5.2 Sistemas de múltiples reactores
5.3 Reactor con recirculación
5.4 Reacciones autocatalíticas

Tema 6. Diseño de reactores ideales isotérmicos: reacciones múltiples
6.1 Reacciones en paralelo
6.1.1 Estudio cualitativo
6.1.2 Estudio cuantitativo
6.2 Reacciones en serie
6.2.1 Estudio cualitativo
6.2.2 Estudio cuantitativo
6.3 Reacciones en serie-paralelo

Tema 7. La seguridad en reactores químicos
7.1 Riesgos asociados a las reacciones químicas
7.2 Seguridad en el reactor químico

Bibliografía básica:
- Levenspiel, O. Ingeniería de las Reacciones Químicas, 3ª ed. México : Limusa Wiley, 2004. ISBN 968-18-5860-3 (A120 4 G, A120 4 H, A120 4 J, QUT 130, QUT 131, QUT 242); Levenspiel, O. Chemical Reaction Engineering. 3rd ed. New York: John Wiley & Sons, 1999. ISBN 0-471-25424-X (120 11, A120 4 E, A120 4 F, QUT 218).
- Fogler, H.S. Elementos de Ingeniería de las Reacciones Químicas. 4ª ed. México: Pearson Educación, 2008. ISBN 9789702611981(A120 3 G A120 3 H A120 3 I); Fogler, H.S. Elements of Chemical Reactor Engineering. 4th ed. Harlow: Prentice Hall, 2014. ISBN 978-1-292-02616-9 1-292-02616-2 (A120 3 K, A120 3 L)

Bibliografía complementaria:
- González Velasco, J.R. et al. Cinética Química Aplicada. Madrid: Síntesis, 1999. ISBN84-7738-666-8 (BT 115, A QF 100, 121 10, 121 10 A, A121 8, QUT 260, QUT 261, QUT 262, QUT 263, QUT 264)
- Missen, R.W., Mims, C.A. and Saville, B.A. Introduction to chemical reaction engineering and kinetics. New York: John Wiley & Sons, 1999. ISBN 0-471-16339-2 (A120 1, A120 1 A, A120 1 B, A120 1 C, QUT 235)
- Ravi, R., Vinu, R. and Gummadi S.N. (eds.) Coulson and Richardson's chemical engineering. Volume 3A, Chemical and biochemical reactors and reaction engineering. Fourth Edition. Oxford: Butterworth Heinemann, 2017. ISBN 978-0-08-101096-9
http://sfx.bugalicia.org/san?url_ver=Z39.88-2004&url_ctx_fmt=infofi/fmt…
- Santamaría, Jesús M. et al. Ingeniería de Reactores. Madrid: Síntesis, 2002. ISBN 9788477386650 (A122 2 C, A122 2 D, A122 2 E, A122 2 F) ISBN Digital: 9788499581101
https://prelo.usc.es/Record/Xebook1-480

Competencias específicas
CQ1 - Conocimientos sobre: CQ1.1 Balances de materia y energía CQ1.2 Biotecnología CQ1.3 Transferencia de materia, operaciones de separación CQ1.4 Ingeniería de la reacción química CQ1.5 Diseño de reactores CQ1.6 Valorización y transformación de materias primas y recursos energéticos
Competencias generales
CG.3. Conocimiento en materias básicas y de tecnología, para que puedan aprender nuevos métodos y teorías, y dotarlos de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG.4. Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, pensamiento crítico y de comunicar y transferir conocimientos, habilidades y competencias en el área de la ingeniería química industrial.
Competencias transversales
CT.1. Capacidad de análisis y síntesis
CT.6. Resolución de problemas
CT.8. Trabajo en equipo
CT.19. Aprendizaje autónomo

Las clases expositivas se dedicarán a la presentación de los contenidos teóricos de la materia, siempre con participación activa del estudiantado y con apoyo de herramientas audiovisuales. Los seminarios se dedicarán a la resolución de problemas. Al finalizar los diferentes bloques de la materia, se realizarán seminarios evaluables donde el alumnado resolverá cuestiones teóricas o problemas que serán considerados para la evaluación final. En la tutoría grupal se resolverá un problema abierto.
Se utilizará Campus Virtual como herramienta de apoyo a la docencia.
El alumno podrá además hacer las consultas que desee en tutorías individualizadas en el horario establecido al efecto.
Por competencias:
- Clases expositivas: CG3, CQ1.1, CQ1.4, CQ1.5
- Seminarios: CG4, CT6, CT19, CQ1.1, CQ1.4, CQ1.5
- Tutoría de grupo: CT1, CT8, CQ1.6

Evaluación de actividades y competencias
Seminarios evaluables: CG4, CT6, CQ1.4, CQ1.5
Examen: CG3, CG4, CT1, CT6, CQ1.4, CQ1.5

Sistema de calificación
Examen al final del semestre: 75% de la nota (80% Problemas, 20% Teoría)
Seminarios evaluables: 20% de la nota.
Tutoría grupal: 5%

Nota mínima en el examen: 4 (sobre 10). De no alcanzarse, la calificación final será la del examen.
Las calificaciones de los seminarios se le comunicarán al alumnado antes de la realización del examen.
En caso de no superarse la materia en la primera oportunidad se guardará la nota conseguida en las actividades realizadas de evaluación continua para la segunda oportunidad. No se conservará ninguna nota entre convocatorias.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones.

Actividad: Horas presenciales-Horas trabajo alumno- ECTS:
Clases expositivas: Presenciales, 28; Trabajo del alumno, 34; ECTS: 2,5
Clases interactivas: Presenciales, 9; Trabajo del alumno, 11; ECTS: 0,8
Tutorías de grupo: Presenciales, 1; Trabajo del alumno, 4; ECTS: 0,2
Tutorías individualizadas: Presenciales, 1; Trabajo del alumno, 2; ECTS: 0,1
Examen y revisión: Presenciales, 5; Trabajo del alumno, 17,5; ECTS: 0,9
TOTAL: Presenciales, 44, Trabajo del alumno, 68,5; ECTS: 4,5

Se recomienda haber cursado con anterioridad las materias de Ecuaciones Diferenciales, Fundamentos de Procesos Químicos y Análisis de Procesos Químicos.
Se recomienda hacer uso de las tutorías individualizadas con regularidad.

Las clases se impartirán en castellano