Reactores Químicos

1. Analizar e deseñar reactores químicos utilizados a escala industrial
2. Utilizar ferramentas de cálculo habituais no cálculo e análise de reactores
3. Introducir na análise os aspectos relacionados coa seguridade
4. Introducir as cuestións de ética profesional en enxeñería
5. Desenvolver competencias transversais de habilidades tecnolóxicas: fomento do uso de ferramentas tecnolóxicas de soporte académico e ferramentas de uso habitual en enxeñería. Ferramentas da conta Office 365 da USC e Plataforma Moodle. Ferramentas específicas: follas de cálculo, software de simulación de reactores, software específico de seguridade.
6. Desenvolver competencias transversais de habilidades interpersoais: fomento da evolución curricular a través da participación en foros, presenciais e telemáticos, e outras actividades de formato similar.

Descritores
Reactores non isotérmicos. Estabilidade. Desviación do comportamento ideal nos reactores. Modelos de dispersión e tanques en serie. Modelos Combinados. Reactores.

AULA DE ENCERADO

Tema 1. Introdución aos reactores industriais. Clasificación. Reactores industriais especiais. Criterios de selección. Reaccións fóra de control. Seguridade en reactores químicos.

Tema 2. Reactores non isotermos. Balances de enerxía. Adiabaticidad, capacidade de eliminación de calor, estratexias de eliminación de calor, controlabilidad e operación en límites seguros.

Tema 3. Modelos de fluxo non ideal. ideal. Escala e tempo de mestura. Balance de poboación. Funciones residencia-tempo. Métodos experimentais para a determinación das funcións de distribución de tempo de residencia. Modelos de fluxo. Predición da conversión nun reactor real. Influencia da micromezcla.

Tema 4. Catálise e reactores catalíticos: casos. Catalizadores: tipos, desactivación, esquemas de rexeneración. Etapas da reacción catalítica e concepto de etapa limitante. Fenómenos de transferencia de materia. Reactores multifásicos. Hidrodinámica e eliminación de calor. Integración enerxética nos sistemas reacción-rexeneración: estudo de casos.

AULA DE INFORMÁTICA

Nas sesións interactivas en aula informática (6h) tras unha presentación dos tipos de reaccións e reactores dispoñibles en Aspen Hysys resolveranse problemas de reactores químicos nos que se compararán os diferentes tipos de reactores para unha reacción dada e analizarase o funcionamento dos reactores de mestura completa e fluxo en pistón para diferentes tipos de reaccións e diferentes modos de operación (adiabático e con intercambio de calor). Farase un seguimento do traballo desenvolto polo alumnado na aula e nas dúas últimas sesións recollerase o informe dun dos problemas propostos para a súa avaliación.

Bibliografía básica:
Fogler, H.S. " Elements of chemical reaction engineering, 4rd Ed. ", Prentice Hall, New Xersei (2006).

Bibliografía complementaria:
Levenspiel, Ou.; " Chemical reaction Engineering, 3rd Ed. ”, John Wiley & Sons, New York (1999) " Enxeñería das reaccións químicas, 3a Ed. ", Limusa Wiley, México (2004) (A120 4F)
Hill, Ch. G.; “An Introduction to Chemical Engineering Kinetics and Reactor Design”, John Wiley & Sons, New York (1977) (121 1)
Missen, R.W., Mims, C.A., Saville, B.A.; “ Introduction to Chemical reaction Engineering and kinetics ”, John Wiley & Sons, New York (1999) (A121 1A)
González Velasco, J.R. e col.; “Cinética Química Aplicada“, Síntese, Madrid (1999) (121 10A)
Santamaría Ramiro, J.M. e col.; “ Enxeñería de reactores “, Sínteses, Madrid (1999) (acceso electrónico)

BÁSICAS E XERAIS
CG3 - Coñecemento en materias básicas e tecnolóxicas, que lles capacite para a aprendizaxe de novos métodos e teorías, e dótelles de versatilidade para adaptarse a novas situacións.
CG4 - Capacidade de resolver problemas con iniciativa, toma de decisións, creatividade, razoamento crítico e de comunicar e transmitir coñecementos, habilidades e destrezas no campo da enxeñería química industrial.
TRANSVERSAIS
CT4 - Habilidades para o uso e desenvolvemento de aplicacións informáticas
CT1 - Capacidade de análise e síntese
CT6 - Resolución de problemas
CT8 - Traballo en equipo
CT10 - Habilidades nas relacións interpersoais
CT13 - Capacidade de aplicar os coñecementos na práctica
CT19 - Aprendizaxe autónoma
ESPECÍFICAS
CQ1 - Coñecementos sobre: CQ1.1 Balances de materia e enerxía CQ1.2 Biotecnoloxía CQ1.3 Transferencia de materia, operacións de separación CQ1.4 Enxeñería da reacción química CQ1.5 Deseño de reactores CQ1.6 Valorización e transformación de materias primas e recursos enerxéticos
CQ2 - Capacidade para: CQ2.1 Análise e deseño de procesos e produtos CQ2.2 Simulación e optimización de procesos e produtos
As clases de encerado consistirán basicamente en leccións impartidas polo profesorado, dedicadas á exposición dos contidos teóricos e á resolución de problemas ou exercicios. En ocasións o modelo aproximarase á lección maxistral e noutras, sobre todo nos grupos reducidos, procurarase unha maior implicación do alumnado.

As clases con ordenador/laboratorio permitirán, nuns casos, a adquisición de habilidades prácticas e, noutros, servirán para a ilustración inmediata dos contidos teórico-prácticos, mediante a comprobación interactiva ou a programación.

Todas as competencias requiridas ao alumnado serán orientadas nas sesións de titoría en grupo.

Asistencia personalizada en titorías individuais, a pedimento do alumnado.

Fomento do uso de ferramentas tecnolóxicas de soporte académico e ferramentas de uso habitual en enxeñería. Ferramentas da conta Office 365 da USC e Plataforma Moodle. Ferramentas específicas: follas de cálculo, software de simulación de reactores, software específico de seguridade.

Fomento da evolución curricular a través da participación en foros, presenciais e telemáticos, e outras actividades de formato similar, en función da dispoñibilidade e adaptabilidade ao calendario académico.

A relación das actividades propostas metodoloxicamente e as competencias para desenvolver é a seguinte:
- Clases maxistrais: CG3, CG4, CQ1, CQ2
- Seminarios: CG4, CT4, CT6, CT8, CT13
- Aula de informática: CT4, CT6, CT13, CQ1, CQ2
- Titorías de grupo: CG4, CQ1, CT1, CT4, CT6, CT8, CT10, CT13, CT19

O alumnado poderá participar en actividades complementarias de mellora curricular organizadas no Centro ou polo Centro (talleres, competicións, conferencias, etc.), dependendo de dispoñibilidade e compatibilidade con outras obrigacións académicas.

Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recolleito na “Normativa de avaliación do rendemento académico dous estudantes e de revisión de cualificacións ”

a) Exame: 70%
b) Prácticas en aula de informática: 20 %
c)Outras actividades interactivas: 5 %. Ponderación equitativa entre todas as actividades realizadas.
d) Asistencia a clase, control mediante lista: 5%

Para superar a materia o alumnado deberá alcanzar unha cualificación mínima de 4 puntos (sobre 10) no exame e tamén 4(sobre 10 na aula de informática). Se non se supera o mínimo nalgunha das partes, a cualificación será de suspenso, con nota numérica igual á da parte non superada.

Sesións interactivas de aula informática: 20% traballo na aula; 80% informe dunha selección dos problemas das dúas últimas sesións.

As asistencia ás sesións interactivas de aula informática é obrigatoria para aprobar a materia. Para as faltas de asistencia polas causas de forza maior documentadas, nomeadas especificamente na normativa universitaria, estudaranse alternativas de recuperación, pero calquera alternativa supoñerá sempre a recuperación das horas perdidas, mediante traballo persoal do alumnado con soporte de titorías.

Na segunda oportunidade o alumnado que non alcanzase a cualificación mínima esixida na avaliación das sesións interactivas de aula informática poderá repetir o informe.


Avaliación das competencias:
Exame: CQ1, CQ2, CG3, CG4, CT1, CT6, CT13, CT19
Titoría: CQ1, CG4, CT1, CT4, CT6, CT8, CT10, CT13, CT19
Actividades: CG3, CG4, CT1, CT4, CT8, CT10, CT13, CQ1, CQ2
Prácticas: CG3, CG4, CT1, CT4, CT8, CT10, CT13, CQ1, CQ2

A materia ten unha carga de traballo de 6 ECTS (correspondendo 1 ECTS a 25 h de traballo total), distribuída para cada actividade, tal e como establece a memoria do título, da seguinte forma:

*Clases maxistrais: Horas presenciais, 31,0; Horas traballo alumno, 41; ECTS, 2,9
*Seminarios: Horas presenciais 12,0; Horas traballo alumno, 14,0; ECTS, 1,0
*Aula informática: Horas presenciais, 6,0; Horas traballo alumno, 4,0; ECTS, 0,4
*Titorías de grupo: Horas presenciais, 2,0; Horas traballo alumno, 8,0; ECTS, 0,4
*Titorías individualizadas: Horas presenciais, 2,0; Horas traballo alumno, 3,0; ECTS, 0,2
*Exame e revisión: Horas presenciais, 5,0; Horas traballo alumno, 22,0; ECTS, 1,1
TOTAL: Horas presenciais, 58; Horas traballo alumno, 92; ECTS, 6

Recoméndase o cursar e superar as materias Enxeñería da Reacción Química,
Termodinámica aplicada á Enxeñería e Fluxo de Fluídos

A materia impartirase en castelán/galego.