Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Estratègia en Enginyeria de Processos

Codi de l'assignatura: 361260

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Alexandra Elena Plesu Popescu

Departament: Departament d'Enginyeria Química i Química Analítica

crèdits: 3

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 75

 

Activitats presencials i/o no presencials

30

 

-  Teoria

Presencial i no presencial

 

8

 

-  Pràctiques d'ordinadors

Presencial i no presencial

 

14

 

-  Seminari

Presencial i no presencial

 

8

Treball tutelat/dirigit

20

Aprenentatge autònom

25

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

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. 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.

   -

Competències específiques. Capacitats d'aplicació (4). Tenir capacitat d'analitzar problemes complexos en l'àrea d'especialització que s'esculli optativament.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

Realitzar treballs d’aprofundiment i síntesis a partir de cerques en fonts bibliogràfiques fonamentals.

 

— Adquirir el coneixement necessari i les habilitats bàsiques per representar, entendre i interpretar el comportament d’un sistema d’acord amb les seves propietats termodinàmiques.

 

— Distingir els diferents models matemàtics aplicables i comprendre com s’interrelacionen a partir d’una resolució de ràpida a rigorosa.

 

— Dissenyar sistemes de separació multicomponents. Conèixer els conceptes fonamentals per a la síntesi de processos. Proposar i identificar les alternatives més prometedores tenint en compte l’ajuda dels heurístics.

 

— Dissenyar un procés químic en presència d’incertesa. Familiaritzar-se amb les tècniques bàsiques d’anàlisis de processos i reconèixer les alternatives factibles, per exemple, l’anàlisi infinita/infinita.

 

— Identificar on es consumeix l’energia en els processos químics d’acord amb els principis de la termodinàmica i reconèixer la possibilitat d’integració energètica, per exemple, l’anàlisi pinch.

 

Plantejar el sistema d’equacions i relacions d’un sistema químic qualsevol i establir un algoritme de resolució.

 

Referits a habilitats, destreses

— Cercar informació en bases de dades, com ara Scopus, Scifinder, REAXYS, Springer, etc. Per exemple, dades termodinàmiques necessàries per desenvolupar un procés químic.

 

— Analitzar els mapes de corbes de residu.

 

— Formar-se en la resolució de balanços de matèria per sistemes complexos amb diverses unitats i corrents de recirculació, i ser capaç de proposar l’ordre de resolució de les equacions i identificar les variables de disseny que en faciliten la resolució.

 

— Fer el càlcul de les necessitats mínimes de serveis freds i calents en un procés químic, així com el càlcul del nombre mínim d’intercanviadors de calor.

 

— Dissenyar un procés factible i demostrar-lo resolent-lo per simulació rigorosa (utilitzar un simulador de processos comercial).

 

— Aplicar una estimació econòmica de costos a un procés. 

 

— Reconèixer i enumerar els resultats principals generats i analitzar les possibilitats de millora.

 

Referits a actituds, valors i normes

— Identificar els processos químics mitjançant una visió crítica i global, tècnicament, econòmicament i mediambientalment, que permeti valorar-los pel seu benefici social, basada en una actitud d’acord amb l’ètica, les concepcions deontològiques i l’honestedat.

 

— Organitzar-se i planificar el treball per assolir l’objectiu de proposar un procés químic plausible. És important la creativitat per resoldre nous problemes oberts proposant solucions. 

 

— Analitzar els resultats i relacionar-los amb conceptes d’altres assignatures de l’ensenyament i aplicar-ho a la pràctica. La crítica i autocrítica són importants a l’hora d’optar per les solucions més prometedores a partir d’un problema obert mitjançant un treball (estudi) autoregulat i constant.

 

— Ser capaç de col·laborar amb la resta de companys i de contribuir-hi amb idees originals.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Plantejament del problema i la recopilació d’informació

2. Anàlisi i síntesi de processos

3. Estratègies de resolució

4. Cribratge i selecció de processos eficients

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

La metodologia d’ensenyament es basa en un projecte i exercicis curts. El professorat acompanya l’estudiant en el seu procés d’aprenentatge del que és protagonista. Els estudiants treballen en grups reduïts i cada grup cerca un article recent de la literatura que proposa un nou procés químic o una millora als existents. Aquest article els servirà de fil conductor per comprendre els diferents conceptes teòrics i aprendre a aplicar-los per assolir una resolució satisfactòria però mai definitiva. El problema és obert, en el sentit que l’estudiant disposa de llibertat per decidir a cada pas com vol procedir i continuar, cosa que genera que cada estudiant creï la seva pròpia alternativa. L’objectiu del problema obert és engrescar-se amb el repte d’assumir i justificar un cert grau d’incertesa. La llibertat per proposar els processos químics, a part de motivar-se per a l’avaluació crítica de l’estudiant, només està limitada pel compliment d’uns principis bàsics de factibilitat, com ara la conservació de la matèria, el fet que un flux de calor només es pugui transmetre d’un cos de major temperatura a un de menor, etc.

En les classes presencials i/o no presencials de teoria s’indiquen les regles que cal seguir, es donen consells, es presenten eines útils per a la resolució del problema i es desenvolupen els diversos temes del programa, fent èmfasi en la resolució de problemes amb estudis de casos per l’aplicació dels coneixements i/o  exemples il·lustratius amb una participació activa de l’alumnat. En els seminaris, els estudiants pensen i discuteixen com cal aplicar el que s’ha explicat al problema proposat sota la supervisió del professorat, que verifica que s’han entès els continguts i que s’apliquen correctament, i es resolen exercicis curts per assentar conceptes. L’alumne, seguint les indicacions del professor, ha de fer treballs puntuals o tasques determinades, com ara la resolució de problemes i exercicis, que seran controlades i/o avaluades pel professor. El seguiment d’aquestes tasques es podrà dur a terme sense problemes tant de manera presencial (resolució de dubtes puntuals dels estudiants a les sessions presencials) com telemàticament (resolució de dubtes per correu electrònic o mitjançant sessions online).

El treball autònom de l’estudiant és necessari per aconseguir consolidar els aprenentatges.

En les hores de pràctiques d’ordinador l’estudiant els explora i els posa en pràctica amb l’ajuda del programari adequat i d’un seguit de recursos d’informació. En les hores destinades als treballs dirigits no presencials es fan els càlculs, que es poden dur a terme en un full de càlcul, i es redacta un informe amb els resultats corresponents. Al final de cada bloc cal presentar un informe, que el professor avalua i retorna amb les correccions i els comentaris pertinents, i que després l’estudiant pot millorar i tornar a entregar.

Aquestes sessions podran ser eventualment retransmeses online en el cas que l’aforament de l’aula no permeti la presència de tots els estudiants i l’aula disposi dels mecanismes tècnics. En cas necessari, es podran plantejar també activitats formatives online i síncrones que consistiran en la distribució/presentació de determinats continguts teòrics combinades amb les sessions presencials d’aplicació pràctica dels continguts en grups reduïts als espais assignats. En el cas que calgui adaptar-se únicament a no-presencialitat, totes les activitats passaran a dur-se a terme online amb el recolzament i seguiment del professorat que proporcionarà els materials de suport que siguin necessaris.

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.

 

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

Els alumnes que assisteixin regularment a les classes se’ls avalua a partir de les activitats següents:

— Activitats distribuïdes al llarg del semestre (tasques, exercicis, qüestionaris,...) (20 %).

— Treball dirigit final (dels tres blocs de l’assignatura) (60 % de la nota final; 20 % cadascun).

— Un test teòric de resposta múltiple (20 %).

El nombre mínim d’evidències per considerar qualificada l’assignatura són el treball dirigit final, el test teòric i més del 50 % de les altres activitats dutes a terme al llarg del semestre.

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.

Reavaluació
La reavaluació té lloc en la data que estableix el Consell d’Estudis i per presentar-s’hi cal haver assolit una nota final superior a 3,5 en l’avaluació ordinària. També pot presentar-s’hi qualsevol estudiant que hagi aprovat i que vulgui millorar la nota. En aquest cas, però, cal signar un document de renúncia a la nota que hagin obtingut durant el període previst per a la revisió. La reavaluació consisteix en una prova de síntesi escrita que inclou tot el programa de l’assignatura. La nota final correspondrà a l’obtinguda a la reavaluació.

 

Avaluació única

Per renunciar a l’avaluació continuada cal que l’estudiant presenti la instància que hi ha a aquest efecte al web de la facultat, abans de la primera prova d’avaluació continuada de l’assignatura. Cal que tots els documents es facin per duplicat perquè una còpia sigui per a l’estudiant i l’altra per al professor.

Els estudiants que s’acullin a aquesta modalitat d’avaluació se’ls avalua a partir d’un examen final teòric de problemes i preguntes de tipus test, que representarà el 100 % de la qualificació.

Reavaluació
La reavaluació té lloc en la data que estableix el Consell d’Estudis i per presentar-s’hi cal haver assolit una nota final superior a 3,5 en l’avaluació ordinària. També pot presentar-s’hi qualsevol estudiant que hagi aprovat i que vulgui millorar la nota. En aquest cas, però, cal signar un document de renúncia a la nota que hagin obtingut durant el període previst per a la revisió. La reavaluació consisteix en una prova de síntesi escrita que inclou tot el programa de l’assignatura. La nota final correspondrà a l’obtinguda a la reavaluació.

 

 

 

Fonts d'informació bàsica

Consulteu la disponibilitat a CERCABIB

Llibre

Dimian, Alexandre C. ; Bildea, Costin Sorin. Chemical process design : computer-aided case studies. Weinheim [etc.]: Wiley-VCH , cop. 2008  Enllaç

Distillation  / edited by Andrzej Górak, Eva Sorensen. London : Elsevier/Academic Press, cop. 2014  Enllaç

Equipment and processes  Enllaç
Operation and applications  Enllaç

Douglas, James M. Conceptual design of chemical processes. New York : McGraw-Hill, cop. 1988  Enllaç

Edgar, Thomas F. ; Himmelblau, David Mautner ; Lasdon, Leon S. Optimization of chemical  processes. 2nd ed. Boston [etc.] : McGraw-Hill, cop. 2001  Enllaç


https://cercabib.ub.edu/discovery/search?vid=34CSUC_UB:VU1&search_scope=MyInst_and_CI&query=any,contains,b1102045*  Enllaç

Handbook of process integration (PI) : minimisation of energy and water use, waste and emissions. Cambridge, England : Woodhead Publishing, 2013  Enllaç

Kemp, Ian C. Pinch analysis and process integration : a user guide on process integration for the efficient use of energy. 2nd ed. Burlington : Elsevier/Butterworth- Heinemann, cop. 2007  Enllaç


Versió electrònica  Enllaç

Kiss, Anton Alexandru. Advanced distillation technologies : design, control and applications. Chichester, West Sussex : Wiley, cop. 2013  Enllaç


Versió electrònica  Enllaç

Luyben, William L. Distillation design and control using Aspen simulation. Hoboken [N.J.] : Wiley, 2006  Enllaç

Klemes, Jiri Jaromir...[et al.].Sustainability in the process industry: integration and optimization. New York : McGraw-Hill, 2011. (Green manufacturing & systems engineering)  Enllaç

Klemes, Jiri Jaromir; Assessing and measuring environmental impact and sustainability. Boston, MA : Elsevier, cop. 2015  Enllaç


Versió electrònica  Enllaç

Peters, Max Stone ; Timmerhaus, Klaus D. Plant design and economics for chemical engineers. 3rd ed. New York : McGraw-Hill, cop. 1980  Enllaç

Petlyuk, F. B. Distillation theory and its application to optimal design of separation units. Cambridge : Cambridge University Press, 2004  Enllaç

Rao, K. Naga Malleswara. Chemical engineering projects case studies : using Aspen plus, Aspen dynamics and Aspen energy analyzer. Saarbrücken : LAP LAMBERT Academic Publishing ; 2014   Enllaç

Rudd, Dale F. ; Siirola, Jeffrey J. Process synthesis.  Englewood Cliffs : Prentice Hall, 1973  Enllaç

Rudd, Dale F. ; Watson, Charles C. Estrategia en ingeniería de procesos. Madrid : Alhambra, 1982  Enllaç

Schefflan, Ralph. Teach yourself the basics of Aspen plus. Hoboken, N.J. : Wiley-Blackwell, 2011  Enllaç

Sinnott, R. K. Diseño en ingeniería química. Barcelona : Reverté, cop. 2012  Enllaç

Smith, Robin. Chemical process design and integration. Chichester : Wiley, 2005  Enllaç