Transferencia de Materia

- Aportar coñecementos teóricos e destrezas na resolución de problemas sobre operacións rexidas pola transferencia de materia: destilación, absorción e extracción. Estudo de fundamentos e metodoloxías de deseño. Preténdese mostrar ó alumno o tratamento común para estas operacións, capacitándoo para iniciar por si mesmo o estudo doutras operacións deste grupo.
- Dar unha visión global e real dos equipos nos que se levan a cabo estas operacións.
- Capacitar ó alumno para usar técnicas de cálculo e ferramentas útiles na resolución de problemas de Enxeñaría Química e concretamente de Transferencia de Materia.

Tema 1. Aspectos xerais.
Operacións unitarias. Procesos de separación baseados na transferencia de materia. Coeficientes de transferencia de materia. Tipos de contacto. Contacto continuo. Unidade de transferencia. Contacto intermitente. Etapa de equilibrio.

Tema 2. Absorción
Xeneralidades. Contacto intermitente e contacto continuo. Absorción isotérmica. Métodos de cálculo. Mesturas multicompoñente.

Tema 3. Destilación simple.
Xeneralidades. Equilibrio líquido-vapor. Destilación diferencial. Destilación flash.

Tema 4. Destilación (rectificación) en contacto intermitente.
Xeneralidades. Sistemas binarios. Métodos de cálculo simplificados e rigorosos. Condicións límite de operación. Destilación descontinua. Sistemas multicompoñente.

Tema 5. Destilación (rectificación) en contacto continuo.
Xeneralidades. Coeficientes de transferencia de materia. Sistemas binarios. Unidade de transferencia. Altura equivalente a un prato teórico. Sistemas multicompoñente.

Tema 6. Extracción líquido-líquido.
Xeneralidades. Equilibrio líquido-líquido. Extracción nunha etapa, en corrente cruzada e en contracorrente. Contacto intermitente e contacto continuo. Mesturas multicompoñente.

* Bibliografía básica:
En castelán:
- P.C. Wankat; Ingeniería de Procesos de Separación, 2ª ed., Pearson Education, México (2008)
En inglés:
- P.C. Wankat; Separation Process Engineering, 3ª ed., Pearson Education, Upper Saddle River, NJ (2012)

* Bibliografía complementaria:
- J.D. Seader, E.J. Henley, D.K. Roper; Separation Process Principles, 4ª ed., Wiley, Hoboken, NJ (2016).
- R. Sinnott, G. Towler; Chemical Engineering Design, 6ª ed., Butterworth-Heinemann, Oxford (2020). [Dispoñible como recurso electrónico na Biblioteca da USC.]
- J.R. Backhurst, J.H. Harker, J.F. Richardson, J.M. Coulson; Chemical Engineering, vols. 1 e 2, 6ª ed., Pergamon Press, Oxford (1999)
- R.E. Treybal; Mass Transfer Operations, 3ª ed., McGraw-Hill, New York (1980)
- C.D. Holland; Fundamentals of Multicomponent Distillation, McGraw-Hill, New York (1981)
- P.J. Martínez de la Cuesta, E. Rus; Operaciones de Separación en Ingeniería Química – Métodos de Cálculo, Pearson, Madrid (2004)

* Específicas:
- CQ.1.3. Coñecementos sobre transferencia de materia, operacións de separación
- CQ.2.2. Capacidade para a simulación e optimización de procesos e produtos.

* Xerais:
- CG.4. Capacidade de resolver problemas con iniciativa, toma de decisións, creatividade, razoamento crítico e de comunicar e transmitir coñecementos, habilidades e destrezas no campo da enxeñaría química industrial.

* Transversais:
- CT.1. Capacidade de análise e síntese
- CT.4. Habilidades para o uso e desenvolvemento de aplicacións informáticas
- CT.6. Resolución de problemas
- CT.8. Traballo en equipo
- CT.13. Capacidade de aplicar os coñecementos na práctica
- CT.19. Aprendizaxe autónoma

As clases expositivas dedicaranse á presentación dos contidos teóricos da materia, ilustrados coa resolución dalgúns problemas de exemplo, sempre coa participación activa do estudante e co apoio de ferramentas audiovisuais.

Os seminarios centraranse en desenvolver a habilidade dos estudantes para resolver, individualmente ou en grupos, problemas relacionados cos diferentes temas, e en particular con aspectos do deseño de equipos de separación. A folla de cálculo usada para a resolución de problemas será principalmente Excel.

As sesións de titoría de grupo dedicaranse ó desenvolvemento de temas específicos, con particular énfase na participación activa dos estudantes, individualmente ou organizados en grupos.

Nas prácticas de aula de informática traballarase co software Aspen Hysys de simulación de procesos químicos industriais. A realización destas prácticas é obrigatoria.

Realizarase unha visita técnica, suxeita a dispoñibilidade orzamentaria, a unha instalación industrial de relevancia para os contidos da materia. Esta visita programarase en coordinación coa materia Enxeñaría Bioquímica.

Utilizarase a aula virtual da materia na plataforma do Campus Virtual da USC como ferramenta de apoio á docencia. O alumno poderá ademais acudir ás titorías individualizadas co profesorado para resolver dúbidas.

As competencias ligadas ás diferentes tipoloxías de actividades formativas son:
- Clases expositivas: CQ.1.3, CG.4, CT.1, CT.4, CT.6, CT.13
- Clases interactivas de seminario/Titorias de grupo: CQ.1.3, CG.4, CT.1, CT.4, CT.6, CT.8, CT.19
- Sesións de aula de Informática: CQ.2.2, CT.4, CT.19
- Visita técnica: CT.13

A cualificación global do estudante conformarase en base ós seguintes apartados de avaliación:
- Actividades de avaliación continua ligada a clases expositivas, seminarios e titorías de grupo (inclúe participación na clase e entregas de problemas ou outros traballos avaliables): 15 % da cualificación global
- Aula de informática (inclúe desempeño durante as prácticas e unha proba ó remate das prácticas coa entrega dun exercicio de simulación): 20 % da cualificación global.
- Exame final: 65 % da cualificación global. Constará dunha parte de cuestións teóricas (30 % da nota total do exame) e outra de resolución de problemas (70 % da nota total do exame).

Para superar a materia precisarase unha cualificación global mínima de 5,0, así como acadar polo menos o 35 % da cualificación máxima posible en cada un dos apartados de avaliación. No caso de que se cumpra o primeiro requisito pero non o segundo, a cualificación global asignada ó estudante será a resultante de considerar unicamente aquel apartado no que non se acadou o mínimo establecido.

As cualificacións das actividades de avaliación continua e aula de informática comunicaránselle ó alumno antes do exame. As cualificacións parciais acadadas nestes apartados durante o desenvolvemento das clases presenciais manteranse para a segunda oportunidade, na que o exame suporá novamente o 65 % da cualificación global.

Non se gardarán cualificacións parciais entre cursos académicos.

Os estudantes que non teñan participado nin nos seminarios nin nas titorías de grupo nin no exame poderán obter a cualificación de Non Presentado.

As competencias avaliadas por cada apartado son:
- Participación/Aula de informática: CQ2.2, CQ1.3, CG4,CT1, CT4, CT8, CT 13, CT19
- Titorías: CQ 1.3, CT1, CT6, CT8, CT19, CG4
- Exame: CQ1.3, CG4, CT1, CT6, CT13,CT19

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

A materia consta de 6 ECTS (unha dedicación total de 150 h)

Actividade – Horas presenciais (h) – Horas de traballo persoal autónomo (h)

Clases maxistrais: 28 - - 42
Seminarios: 6 - - 9
Aula de informática: 15 - - 8
Titorías de grupo: 2 - - 8
Titorías individualizadas: 2 - - 3
Exame e revisión: 5 - - 22

Total: 58 – - 92

É recomendable ter cursado previamente as materias "Fundamentos de Procesos Químicos", "Análise de Procesos Químicos" e “Termodinámica Aplicada á Enxeñaría”.

Haberá dous grupos para esta materia, impartíndose en diferentes idiomas: un en castelán e o outro en inglés.