Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Operacions de Separació

Codi de l'assignatura: 360279

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Alicia Maestro Garriga

Departament: Departament d'Enginyeria Química i Química Analítica

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

60

(Inclou teoria i problemes resolts a classe pel professorat o els alumnes.)

 

-  Teoria

Presencial i no presencial

 

30

 

-  Teoricopràctica

Presencial i no presencial

 

30

Treball tutelat/dirigit

50

(Inclou problemes i preguntes que el professorat encarrega i avalua.)

Aprenentatge autònom

40

(Preparació de les avaluacions mitjançant estudi personal.)

 

 

Recomanacions

 


Aquesta assignatura no té cap prerequisit específic, però per matricular-s’hi es requereix tenir aprovades totes les assignatures del primer, segon i tercer semestres del grau.

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Competències específiques. Capacitats d'aplicació (8). Tenir un coneixement suficient de la bibliografia científica, tècnica i d'altres fonts de dades rellevants, de qualsevol origen i en qualsevol suport.

   -

Competències específiques. Fonaments científics (4). Tenir capacitat per fer servir els principis i els coneixements bàsics per establir i solucionar 'analíticament, numèricament i gràficament' una varietat de problemes típics de l'enginyeria química, que inclouen aquells més específics que involucrin canvis de la composició de les substàncies, i d'altres que involucrin només canvis físics d'estat, de nivell tèrmic, de condicions de circulació, d'estat d'agregació o qualsevol altre.

   -

Competències específiques. Fonaments científics (3). Comprendre els principis bàsics de l'enginyeria química: a) Balanços de matèria, energia i quantitat de moviment. b) Equacions d'equilibri físic i químic. c) Equacions cinètiques dels processos físics de transferència (de matèria, d'energia i de quantitat de moviment), i cinètica de la reacció química.

   -

Competències específiques. Capacitats d'aplicació (5). Tenir habilitat d'executar el disseny apropiat en una àrea d'especialització.

   -

Competències específiques. Capacitats d'aplicació (9). Tenir experiència o ser capaç d'aprendre l'ús del programari apropiat en qualsevol activitat i àmbit propis de l'enginyeria química.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Conèixer i comprendre els conceptes relacionats amb els mecanismes de transferència de matèria i quantitat de moviment.

 

— Conèixer els fonaments de funcionament i disseny de les diferents operacions de separació utilitzades en enginyeria química, tant les de separació mecànica com les de transferència de matèria, i aquestes últimes, controlades tant per l’equilibri com per la velocitat de transferència de matèria.

 

Referits a habilitats, destreses

— Analitzar i dissenyar processos de separació mecànica.

 

— Analitzar i dissenyar processos de transferència de matèria controlats per l’equilibri o per la velocitat de transferència de matèria.

 

Referits a actituds, valors i normes

— Esforçar-se a resoldre correctament el treball tutoritzat, demanant ajuda quan calgui.

 

— Saber organitzar-se i planificar la pròpia feina.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció a les operacions de separació

1.1. Conceptes generals

1.2. Característiques dels processos de separació

1.3. Síntesi de seqüències de separació

2. Destil·lació

2.1. Equilibri líquid-vapor

2.1.1. Càlcul del punt de bombolla
2.1.2. Càlcul del punt de rosada
2.1.3. Destil·lació per arrossegament de vapor
2.1.4. Destil·lació flaix (sobtada). Sistemes binaris i multicomponents
2.1.5. Evaporadors d’efectes simple i múltiple

2.2. Destil·lació simple oberta. Sistemes binaris i multicomponents

2.3. Rectificació

2.3.1. Rectificació contínua
2.3.2. Rectificació discontínua

3. Absorció

3.1. Fenòmens que tenen lloc en l’absorció. Aplicacions de l’absorció. Tipus d’equips utilitzats en absorció

3.2. Fonaments de l’absorció: variables d’estat, relacions d’equilibri, equacions de velocitat

3.3. Disseny i selecció de l’equip d’absorció

3.3.1. Plantejament del model matemàtic i resolució de l’equació de disseny. Sistemes diluïts i concentrats
3.3.2. Selecció del tipus de farciment i càlcul del diàmetre de la columna

4. Extracció líquid-líquid

4.1. Fonaments de l’extracció

4.1.1. Fenòmens que tenen lloc en l’extracció. Aplicacions de l’extracció. Tipus d’equips utilitzats en extracció
4.1.2. Equilibri líquid-líquid: dissolvents parcialment miscibles i totalment immiscibles

4.2. Disseny i selecció de l’equip d’extracció: equacions de disseny, algoritmes de resolució, criteris de selecció d’equips d’extracció

4.2.1. Contacte simple únic
4.2.2. Contacte simple repetit (flux creuat)
4.2.3. Contacte múltiple en contracorrent

5. Adsorció i bescanvi iònic

5.1. Fonaments de l’adsorció i el bescanvi iònic

5.1.1. Fenòmens que tenen lloc a l’adsorció. Aplicacions i equips usats en adsorció

5.2. Variables d’estat, relacions d’equilibri, equacions de velocitat

5.3. Disseny i selecció de columnes d’adsorció: equacions de disseny, algoritmes de resolució, criteris de selecció de columnes d’adsorció

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

L’activitat docent es desenvolupa mitjançant classes d’exposició i explicació de conceptes, i classes de resolució i discussió d’exercicis numèrics per tal d’exemplificar, acabar d’assolir i aplicar els conceptes explicats, incloent-hi moments on l’estudiant fa exercicis a l’aula, que pot ser que hagi de lliurar en finalitzar la classe. Aquesta part és transcendental, ja que, entre les competències per desenvolupar, hi ha les de tipus pràctic, que inclouen, entre d’altres, saber fer servir les eines d’enginyeria química per elaborar dissenys adequats, en aquest cas, d’equips de separació. Com a suport de les explicacions a classe, es disposa a través del Campus Virtual de les diapositives que s’utilitzen. Cal tenir en compte que les diapositives no són un llibre de text, sinó un suport per a la docència i, per tant, necessiten l’explicació del professor o professora per tal que es puguin assolir les competències i objectius. 

Les classes seran presencials. Tot i així, el grau de presencialitat de les activitats docents i avaluatives es pot veure modificat en funció de les restriccions derivades de la crisi sanitària. Qualsevol modificació serà oportunament informada a l’alumnat a través dels canals habituals. En la mesura del que sigui possible, s’incorporarà la perspectiva de gènere en el desenvolupament i activitats de l’assignatura.
L’activitat tutoritzada o dirigida consisteix en la resolució i el lliurament periòdic de problemes i preguntes que el professor o professora ha proposat per fer fora de l’aula en un cert període de temps i que cal lliurar abans d’una determinada data d’entrega, ja que l’aprenentatge requereix un entrenament per plantejar i resoldre problemes. Com a incentiu i part de l’avaluació continuada, el lliurament d’aquestes activitats, juntament, si s’escau, amb les activitats dutes a terme a l’aula i proves individuals , compta per a la nota final. A més, en el bloc d’activitat tutoritzada s’inclouen els aclariments de dubtes i les tutories acadèmiques que cada alumne pugui necessitar.

El treball autònom inclou les hores d’estudi dedicades a la preparació de les avaluacions, a l’estudi dels conceptes treballats i a la resolució d’altres problemes proposats pel professor o professora per a l’entrenament personal, però que no s’avaluen.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

D’acord amb les normes reguladores de l’avaluació i qualificacions de la Universitat de Barcelona, l’avaluació és continuada i es basa en dos blocs principals: una avaluació sumativa, que consisteix en una prova de síntesi que té lloc al final del semestre, i una avaluació formativa, que té lloc al llarg del curs.

La prova de síntesi consta de problemes numèrics i preguntes curtes de concepte, càlculs curts, qüestionaris, etc., relatives als coneixements i habilitats treballats durant el curs. Durant la prova es pot disposar d’un breu formulari de com a màxim dos fulls (quatre pàgines), però no es pot disposar de problemes resolts.

Dins l’avaluació continuada i durant el curs s’estableix un mecanisme per resoldre (fora d’aula amb data d’entrega i, si és possible, alguna dins de l’aula) i lliurar qüestions i problemes representatius que serveixen de reflexió, pràctica i estudi i que ajuden a valorar el nivell adquirit, tant als alumnes com al professor. A més, a mig semestre es farà una prova parcial, en la data aprovada en Consell d’Estudis. A partir de les notes dels problemes i qüestions lliurades i la prova parcial es calcula la nota per curs, que representa el 40 % de la nota final (20 % els problemes i qüestions i 20 % la prova parcial). La prova de síntesi compta el 60 % restant.

Per aprovar l’assignatura s’ha d’obtenir una puntuació mínima de 3,5 sobre 10 a la prova de síntesi. En cas que la nota de la prova de síntesi sigui inferior a 3,5, només s’aplicaran els percentatges de l’avaluació continuada a efectes d’optar a la reavaluació.

Quan l’estudiant segueixi l’avaluació continuada i la nota final d’aquesta modalitat d’avaluació sigui inferior a la de la prova de síntesi, la qualificació final serà l’obtinguda a la prova de síntesi, sempre que hagi lliurat totes les activitats que formen l’avaluació continuada.

Segons l’acord del Consell d’Estudis d’Enginyeria Química, qui tingui una nota final igual o superior a 3,5 pot presentar-se a una prova de reavaluació, que té lloc en la data que estableix el Consell d’Estudis. Si un estudiant ha aprovat l’assignatura i vol apujar nota, pot presentar-se a la prova de reavaluació, però ha de renunciar per escrit a la qualificació obtinguda.

 

Avaluació única

Si es notifica, per escrit i durant la primera setmana de classe, que no es poden complir els requisits de l’avaluació continuada, es té dret a l’avaluació única, que consisteix en una prova de síntesi a final de curs que proporciona el 100 % de la nota final.

Segons l’acord del Consell d’Estudis d’Enginyeria Química, qui tingui una nota final igual o superior a 3,5 pot presentar-se a una prova de reavaluació, que té lloc en les dates que estableix el Consell d’Estudis. Si un estudiant ha aprovat l’assignatura i vol pujar nota, pot presentar-se a la prova de reavaluació, però ha de renunciar per escrit a la qualificació obtinguda.