Operaciones de separación
(Curso Académico 2023 - 2024)
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1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 339413201
  • Centro: Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología
  • Lugar de impartición: Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología
  • Titulación: Grado en Ingeniería Química Industrial
  • Plan de Estudios: 2010 (publicado en 12-12-2011)
  • Rama de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
  • Itinerario/Intensificación:
  • Departamento/s:
  • Área/s de conocimiento:
    • Ingeniería Química
  • Curso: 3
  • Carácter: Obligatoria
  • Duración: Segundo cuatrimestre
  • Créditos ECTS: 6,0
  • Modalidad de impartición: Presencial
  • Horario: Ver horario
  • Dirección web de la asignatura: Ver web de la asignatura
  • Idioma: Castellano e Inglés (0,3 ECTS en Inglés)
2. Requisitos de matrícula y calificación
Recomendación: Se recomienda haber superado las asignaturas de "Fundamentos Matemáticos", "Cálculo", "Fundamentos de Ingeniería Química" y "Termodinámica Aplicada y Propiedades de Transporte"
3. Profesorado que imparte la asignatura

Profesor/a Coordinador/a: JUAN MANUEL RODRIGUEZ SEVILLA

General:
Nombre:
JUAN MANUEL
Apellido:
RODRIGUEZ SEVILLA
Departamento:
Ingeniería Química y Tecnología Farmacéutica
Área de conocimiento:
Ingeniería Química
Grupo:
1, PA101, PE101, TU101
Contacto:
Teléfono 1:
922318058
Teléfono 2:
Correo electrónico:
jrguezs@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 09:00 10:30 Sección de Química - AN.3F Departamento de Ingeniería Química, despacho 11
Todo el cuatrimestre Martes 11:00 13:30 Sección de Química - AN.3F Departamento de Ingeniería Química, despacho 11
Todo el cuatrimestre Jueves 11:00 13:00 Sección de Química - AN.3F Departamento de Ingeniería Química, despacho 11
Observaciones: El horario de tutorías puede sufrir modificaciones puntuales que serán debidamente comunicadas a través del aula virtual de la asignatura. Por otra parte, en el caso que la situación sanitaria lo requiera o ante cualquier causa sobrevenida, el alumnado puede concretar tutorías no presenciales que se desarrollarán por videollamada a través de Google Meet o similar. En ambos casos debe acordar por email, fecha y hora para la tutoría con el profesor.
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 09:00 10:30 Sección de Química - AN.3F Departamento de Ingeniería Química, despacho 11
Todo el cuatrimestre Miércoles 09:00 10:30 Sección de Química - AN.3F Departamento de Ingeniería Química, despacho 11
Todo el cuatrimestre Jueves 09:00 10:30 Sección de Química - AN.3F Departamento de Ingeniería Química, despacho 11
Todo el cuatrimestre Viernes 09:00 10:30 Sección de Química - AN.3F Departamento de Ingeniería Química, despacho 11
Observaciones: El horario de tutorías puede sufrir modificaciones puntuales que serán debidamente comunicadas a través del aula virtual de la asignatura. Por otra parte, en el caso que la situación sanitaria lo requiera o ante cualquier causa sobrevenida, el alumnado puede concretar tutorías no presenciales que se desarrollarán por videollamada a través de Google Meet o similar. En ambos casos debe acordar por email, fecha y hora para la tutoría con el profesor.
General:
Nombre:
KARINA ELVIRA
Apellido:
RODRÍGUEZ ESPINOZA
Departamento:
Ingeniería Química y Tecnología Farmacéutica
Área de conocimiento:
Ingeniería Química
Grupo:
1, PA101, PE101, TU102
Contacto:
Teléfono 1:
922318051
Teléfono 2:
Correo electrónico:
krodrige@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 12:30 14:30 Sección de Química - AN.3F 1 4
Todo el cuatrimestre Jueves 11:00 13:00 Sección de Química - AN.3F 1 4
Todo el cuatrimestre Viernes 08:00 10:00 Sección de Química - AN.3F 1 4
Observaciones: Departamento de Ingeniería Química y Tecnología Farmacéutica. El lugar y horario de tutorías pueden sufrir modificaciones puntuales que serán debidamente comunicadas en tiempo y forma. De no poder realizarse las tutorías de forma presencial pueden solicitarse de forma "Online" a través de un enlace en la plataforma meet colocado en el aula virtual.
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 08:00 10:00 Sección de Química - AN.3F 1 4
Todo el cuatrimestre Miércoles 11:00 13:00 Sección de Química - AN.3F 1 4
Todo el cuatrimestre Viernes 12:00 14:00 Sección de Química - AN.3F 1 4
Observaciones: Departamento de Ingeniería Química y Tecnología Farmacéutica. El lugar y horario de tutorías pueden sufrir modificaciones puntuales que serán debidamente comunicadas en tiempo y forma. De no poder realizarse las tutorías de forma presencial pueden solicitarse de forma "Online" a través de un enlace en la plataforma meet colocado en el aula virtual.
4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
  • Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Tecnología Específica: Química Industrial
  • Perfil profesional: Ingeniería Química Industrial.
5. Competencias

Específicas

  • 19 - Conocimientos sobre balances de materia y energía, biotecnología, transferencia de materia, operaciones de separación, ingeniería de la reacción química, diseño de reactores, y valorización y transformaciones de materia primas y recursos energéticos.
  • 20 - Capacidad para el análisis, diseño, simulación y optimización de procesos y productos

Generales

  • T3 - Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
  • T4 - Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Química Industrial.
  • T9 - Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.

Transversales

  • O1 - Capacidad de análisis y síntesis.
  • O3 - Capacidad de expresión oral.
  • O4 - Capacidad de expresión escrita.
  • O5 - Capacidad para aprender y trabajar de forma autónoma.
  • O6 - Capacidad de resolución de problemas.
  • O7 - Capacidad de razonamiento crítico/análisis lógico.
  • O8 - Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica.
  • O9 - Capacidad para trabajar en equipo de forma eficaz.
  • O11 - Capacidad para la creatividad y la innovación.

Básicas

  • CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
  • CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
  • CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
  • CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
  • CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
6. Contenidos de la asignatura

Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura

CONTENIDOS TEÓRICOS: 

1. Introducción a la ingeniería de los procesos de separación.

2. Separación mediante etapas simples de equilibrio: Destilación instantánea.

3. Separación mediante cascada de etapas: Rectificación de mezclas binarias.

4. Introducción a la destilación multicomponente.

5. Diseño de columnas de platos y de relleno.

6. Absorción y desorción.

7. Extracción líquido-líquido en sistemas parcialmente miscibles.

8. Análisis basados en la transferencia de materia y la difusión.

9. Introducción a las separaciones con membranas.

10. Otros procesos de separación. Aplicaciones a la biotecnología.


CONTENIDOS PRÁCTICOS EN AULA DE INFORMÁTICA: 
A lo largo del curso se desarrollarán prácticas en aula de informática sobre simulación de operaciones de separación, usando el software UniSim Design(c). El contenido de estas prácticas es el siguientes:

1. Introducción al simulador de procesos UniSim Design(c). Destilación instantánea.
2. Columnas y recipientes de destilación.
3. Columnas de absorción y desorción.
4. Extracción líquido-líquido.

Actividades a desarrollar en otro idioma

Inglés:
- 3 horas presenciales de clases prácticas sobre resolución de ejemplos.
- Realización individual y presentación escrita de un ejercicio.
- Contestación de algunas cuestiones planteadas en las pruebas objetivas.
7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante

Descripción

La asignatura constará de 54 horas presenciales en el aula, 28 de clases teóricas y 26 de clases prácticas para resolución de ejercicios y simulación de procesos.
En las horas de clases teóricas semanales se expondrán los contenidos de la asignatura.
En las clases prácticas de aula se explicarán ejercicios-tipo asociados a cada uno de los distintos temas del programa y se propondrán ejercicios que el alumnado deberá resolver y entregar. Algunos de estos ejercicios se desarrollaran en grupos de trabajo y otros se presentarán en inglés.
Las clases prácticas de simulación se realizarán en aula de informática. Se explicarán y resolverán algunos ejercicios de simulación aplicados a operaciones de separación. Se formarán grupos de trabajo y se propondrán algunos casos prácticos que el alumnado deberá resolver, entregar y/o exponer.
Las clases teóricas se simultanearán con las clases prácticas.

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante

Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total horas Relación con competencias
Clases teóricas o de problemas a grupo completo 28,00 0,00 28,0 [CB3], [CB2], [CB1], [O7], [O1], [T3], [19]
Clases prácticas en aula a grupo mediano o grupo completo 11,00 0,00 11,0 [CB3], [CB2], [CB1], [O11], [O9], [O8], [O7], [O6], [O1], [T4], [20]
Realización de trabajos (individual/grupal) 0,00 25,00 25,0 [CB5], [CB4], [CB3], [O11], [O9], [O8], [O7], [O6], [O5], [O4], [O3], [O1], [T9], [T4], [20]
Estudio/preparación de clases teóricas 0,00 30,00 30,0 [CB3], [CB2], [CB1], [O7], [O5], [O1], [T9], [T3], [19]
Estudio/preparación de clases prácticas 0,00 15,00 15,0 [CB3], [CB2], [CB1], [O11], [O9], [O8], [O7], [O6], [O5], [O1], [T4], [20]
Preparación de exámenes 0,00 15,00 15,0 [CB2], [CB1], [O7], [O6], [O5], [O1], [T4], [T3], [20], [19]
Realización de exámenes 4,00 0,00 4,0 [CB2], [CB1], [O7], [O6], [O5], [O4], [O1], [T4], [T3], [20], [19]
Asistencia a tutorías, presenciales y/o virtuales, a grupo reducido 2,00 5,00 7,0 [CB4], [CB3], [O7], [O5], [O3], [O1], [T4], [T3], [20], [19]
Prácticas de laboratorio o en sala de ordenadores a grupo reducido 15,00 0,00 15,0 [CB3], [CB2], [CB1], [O11], [O9], [O8], [O7], [O6], [O1], [T4], [20]
Total horas
Total ECTS
8. Bibliografía / Recursos

Bibliografía básica

Wankat, P.C.: “Ingeniería de los Procesos de Separación”. 2ª Ed., Pearson (2008).
McCabe, W.L.; Smith, J.C. y Harriott, P.: "Operaciones Unitarias en Ingeniería Química". 7ª Ed.,McGraw-Hill (2007).
Calleja Pardo, G. (editor): "Nueva introducción a la Ingeniería Química, vol. II". Editorial Síntesis (2016).

Bibliografía complementaria

Lane A.M.: "Separation Process Essentials". CRC Press, Taylor & Francis Group (2020).
Wankat, P.C.: “Separation Process Engineering”. 4th Ed., Pearson (2017).
Seader, J.D., Henley, E.J. y Roper, D.K.: “Separation Process Principles”.  4th  Ed.,  J.Wiley (2016).
Perry, R.H. y Green, D. W. (Editors): “Perry´s Chemical Engineers' Handbook ”. 8th Ed. McGraw-Hill  (2008).
Harrison, R.G., Todd, P., Rudge, S.R., Petrides, D.P.: " Bioseparations Science and Engineering",. 2th Ed., Oxford University Press (2015).
Basmadjian, D.: “Mass Transfer and Separation Processes”. CRC Press (2007).
Martínez de la Cuesta, P.J. y Rus Martínez,  E.: "Operaciones de Separación en Ingeniería Química. Métodos de Cálculo". Pearson Prentice Hall (2004).

Otros recursos

- Aula virtual de la ULL
- Aula de informática.
- Software: Simulador de procesos UniSim Design
(c)

9. Sistema de evaluación y calificación

Descripción

La evaluación de la asignatura se rige por el "Reglamento de Evaluación y Calificación de la Universidad de La Laguna" que esté vigente, además de por lo establecido en la actual " Memoria de Modificación" por la que se rige la titulación.

La evaluación continua consiste en las siguientes actividades, cuya ponderación en la calificación final se indica a continuación:

1. Pruebas objetivas (60%). A lo largo del cuatrimestre se realizarán 3 pruebas de evaluación sobre cuestiones teóricas y resolución de ejercicios numéricos, cada una de los cuales ponderará un 20% y tendrá carácter eliminatorio.Cada prueba consistirá en cuestiones teóricas (30%)  resolución de ejercicios numéricos (70%). La 3ª prueba objetiva se realizará en la primera convocatoria ofical de exámenes.
2. Prácticas de simulación de operaciones (20%), Se realizarán 4 prácticas, en las que el alumnado deberá entregar un breve informe individual por cada una de ellas. Estos informes ponderarán por igual y constituyen el 10% de la calificación. Además. el alumnado deberá resolver un caso práctico presencial, en el aula de informática, que supondrá otro 10% de la calificación.
3. Otras actividades de evaluación continua (20%), que incluirán tareas y casos prácticos asignados.Se realizarán 3 actividades individuales y 1 grupal; cada una de ellas ponderará por igual.

La calificación se corresponderá con la suma ponderada de las actividades indicadas y el alumnado deberá obtener al menos una nota promedio de 5 sobre 10 en las pruebas objetivas para aprobar la asignatura; si no se alcanza, la calificación en acta corresponderá a la nota promedio obtenida en las pruebas objetivas. En caso de no superarse la asignatura, el alumnado podrá presentarse a las pruebas objetivas no superadas en todas las convocatorias establecidas por el calendario oficial de exámenes. El alumnado que no haya realizado las actividades que ponderan más del 80% de la evaluación continua y que no asista a la convocatoria oficial de examen tendrá una calificación de "No presentado". La evaluación continua se mantendrá en la 2ª convocatoria.
El alumnado matriculado en cursos anteriores en la asignatura y que, en el curso actual, esté realizando las prácticas externas curriculares, estará exento de la asistencia a clase durante el período de prácticas, a efectos de optar a la evaluación continua.

La evaluación única se llevará a cabo mediante una prueba final, en las fechas establecidas en el calendario oficial de exámenes. el alumnado podrá optar por la evaluación única en la primera convocatoria si lo ha comunicado antes de haberse presentado a las actividades cuya ponderación compute más del 80% de la evaluación continua.Los contenidos de la evaluación única y su ponderación, son los siguientes:

1. Ejercicio teórico-práctico (80%). Estará constituida por cuestiones teóricas y problemas de todo el conbtenido de la asignatura. Para superar la evaluación deberá obtener al menos una calificación global de 5 en este apartado.
2. Ejercicio de prácticas de simulación de operaciones (20%). El alumnado que hubiera realizado el examen práctico por evaluación continua (apartado 2), mantedrá la calificación obtenida a no ser que comunique que desea ser evaluado de esta parte en la prueba final.
La no asistencia a la prueba final supondrá la calificación de "No presentado".

Asimismo, se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones:
  • Se conservan las actividades formativas prácticas (punto 2) superadas por el estudiantado en cursos anteriores.
  • El alumnado que se encuentre en la quinta o posteriores convocatorias y desee ser evaluado por un Tribunal, deberá presentar una solicitud a través del procedimiento habilitado en la sede electrónica, dirigida al Director/a de la ESIT. Dicha solicitud deberá realizarse con una antelación mínima de diez días hábiles al comienzo del El alumnado que se encuentre en la quinta o posteriores convocatorias y desee ser evaluado por un Tribunal, deberá presentar una solicitud a través del procedimiento habilitado en la sede electrónica, dirigida al Director/a de la ESIT. Dicha solicitud deberá realizarse con una antelación mínima de diez días hábiles al comienzo del periodo de exámenes.

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Competencias Criterios Ponderación
Pruebas objetivas [T3], [O1], [O4], [O5], [O6], [O7], [O8], [CB1], [CB2], [CB5], [19] Cuestionarios teóricos (30%) y resolución de ejercicios numéricos (70%). Algunas de las cuestiones se plantearán y contestarán en inglés.
Se valorará el grado de adquisición de competencias asociadas al tipo de prueba, considerando de forma proporcionada su correcto planteamiento, desarrollo y resultados.
60,00 %
Pruebas de desarrollo [T3], [T4], [T9], [O1], [O4], [O5], [O6], [O7], [O8], [CB1], [CB2], [CB3], [CB5], [O9], [O11], [19], [20] Resolución individual de ejercicios propuestos, usando las herramientas de simulación desarrolladas en la asignatura.
Se valorará el grado de adquisición de competencias asociadas al tipo de prueba, considerando de forma proporcionada su correcto planteamiento, desarrollo y resultados
 
20,00 %
Trabajos y proyectos [T3], [T4], [T9], [O1], [O4], [O5], [O6], [O7], [O8], [CB1], [CB2], [CB3], [CB4], [CB5], [O9], [O3], [O11], [19], [20] Resolución de actividades individuales y grupales, entrega y/o exposición oral de casos prácticos. Algunos de estos ejercicios se presentarán en inglés.
Se valorará el grado de adquisición de competencias asociadas a estas actividades, considerando de forma proporcionada su correcto planteamiento, desarrollo y resultados.
20,00 %
10. Resultados de Aprendizaje
Cada estudiante deberá ser capaces de hacer lo siguiente:
1. Explicar cómo se usan las separaciones en una planta química típica. Definir los conceptos de etapa de equilibrio y cascada de etapas.
2. Explicar y calcular el proceso básico de destilación instantánea, tanto de mezclas binarias como multicomponentes.
3. Explicar cómo funciona una columna de destilación con reflujo a contracorriente (rectificación). Calcular una columna para la rectificación de una mezcla binaria.
4. Explicar las características básicas de la destilación multicomponente. Aplicar métodos aproximados y de simulación para el cálculo de una columna de rectificación multicomponente.
5. Describir el equipo que se usa en columnas de platos y relleno. Calcular su diámetro y pérdida de carga. Definir y aplicar los diferentes conceptos de eficiencia de platos. Usar el método HETP para calcular una columna de relleno. Determinar intervalos de operación y seleccionar el diseño adecuado.
6. Explicar y calcular procesos de absorción y desorción (arrastre o stripping). Calcular columnas de platos y de relleno en operaciones de absorción/desorción.
7. Explicar los diferentes tipos de extracción y equipos asociados. Interpretar y calcular equilibrios de extracción en sistemas ternarios. Calcular algunas operaciones de extracción en etapa simple y en cascada de etapas.
8. Explicar el concepto de coeficiente de transferencia de materia y su relación con las ecuaciones de difusión en casos sencillos. Usar el análisis HTU-NTU para calcular absorbedores.
9. Explicar las características generales de las separaciones con membranas, los materiales y los módulos empleados. Conocer y aplicar algunos mecanismos básicos de transporte a través de membranas. Realizar cálculos sencillos en algunas operaciones con membranas: permeación de gases, micro y ultrafiltración, ósmosis inversa, pervaporación y/o diálisis.
10. Describir aplicaciones de operaciones de separación en biotecnología.
11. Cronograma / calendario de la asignatura

Descripción

La planificación temporal de la programación sólo tiene la intención de establecer unos referentes para presentar la materia atendiendo a unos criterios cronológicos. Sin embargo, estos referentes  son sólo orientativos, de modo que el profesor los podrá modifica si así lo aconseja el desarrollo de la asignatura.

Segundo cuatrimestre

Semana Temas Actividades de enseñanza aprendizaje Horas de trabajo presencial Horas de trabajo autónomo Total
Semana 1: 1º y 2º 3 h clases teóricas
1 h clase práctica
4.00 4.00 8.00
Semana 2: 1 h clase teorica
3 h clases practicas
4.00 6.00 10.00
Semana 3: 3 h clases teóricas
1 h clase práctica
4.00 5.00 9.00
Semana 4: 2 h clases teóricas
2 h clases prácticas
Entrega de la 1ª actividad (individual)
4.00 5.00 9.00
Semana 5: 1 h clase teórica
3 h clases prácticas
1ª prueba objetiva (temas 1, 2 y 3)
 
4.00 6.00 10.00
Semana 6: 3 h clases teóricas
1 h clase práctica
Entrega de la 2ª actividad (individual)
4.00 5.00 9.00
Semana 7: 5º y 6º 2 h clases teóricas
2 h clases prácticas
4.00 5.00 9.00
Semana 8: 1 h clase teórica
3 h clases prácticas
Entrega de la 3ª actividad (grupal)
4.00 6.00 10.00
Semana 9: 3 h clases teóricas
1 h clases prácticas
2ª prueba objetiva (temas 4, 5 y 6)
4.00 5.00 9.00
Semana 10: 7º y 8º 2 h clases teóricas
2 h clases prácticas
4.00 5.00 9.00
Semana 11: 8º y 9º 2 h clases teóricas
2 h clases prácticas
Entrega de la 4ª actividad (individual)
4.00 5.00 9.00
Semana 12: 2 h clases teóricas
2 h clases prácticas
4.00 5.00 9.00
Semana 13: 9º y 10º 3 h clases teóricas
1 h clase práctica

 
4.00 4.00 8.00
Semana 14: 10º.
 
2 h clases prácticas
Caso práctico  de simulación de operaciones de separación
2.00 3.00 5.00
Semana 15: Tutorías
Recuperación de clases.
2 h tutorías 2.00 1.00 3.00
Semana 16 a 18: Evaluación  Actividades dedicadas a evaluación y trabajo autónomo del alumnado 4.00 20.00 24.00
Total 60.00 90.00 150.00
Fecha de última modificación: 30-06-2023
Fecha de aprobación: 10-07-2023