1. DATOS GENERALES
Asignatura:
OPERACIONES BÁSICAS DE LA INDUSTRIA ALIMENTARIA Y
Código:
57733
Tipología:
OPTATIVA
Créditos ECTS:
6
Grado:
344 - GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA
Curso académico:
2021-22
Centro:
1 - FTAD. CC. Y TECNOLOGIAS QUIMICAS CR.
Grupo(s):
21
Curso:
4
Duración:
Primer cuatrimestre
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Inglés
Uso docente de otras lenguas:
English Friendly:
S
Página web:
Bilingüe:
N
Profesor:
ANTONIO DE LUCAS CONSUEGRA
- Grupo(s):
21
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Enrique Costa Novella/Despacho 7
INGENIERÍA QUÍMICA
+34926295217
antonio.lconsuegra@uclm.es
Lunes, Martes y miércoles de 12:00 a 13:30
Profesor:
ANGEL PEREZ MARTINEZ
- Grupo(s):
21
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
E. Costa / despacho 13
INGENIERÍA QUÍMICA
3413
angel.perez@uclm.es
Martes y Jueves de 11:00 a 13:00
2. REQUISITOS PREVIOS
No tiene
3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN
Esta asignatura pertenece al módulo 4 INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS Y ENERGÍA
El objetivo fundamental de la asignatura es ampliar los conocimientos adquiridos de la asignatura Operaciones de Separación.
En la mayoría de los procesos industriales es habitual tener que llevar a cabo una separación mecánica con sistemas sólido-líquido o líquido-líquido. Por este motivo, es muy conveniente estudiar dos operaciones básicas muy frecuentes: la filtración y la centrifugación. El alumno debe conocer los fundamentos teóricos, las ecuaciones de diseño, los equipos y las aplicaciones industriales de estas dos operaciones controladas por el transporte de cantidad de movimiento.
Los procesos de separación con membrana comienzan a ser utilizados de forma sistemática en el tratamiento de agua de mar, de aguas naturales y de efluentes industriales acuosos. También son muy utilizados en la industria farmacéutica, en la industria agroalimentaria y en la industria química. El estudio de la tecnología de membranas permitirá que el alumno sepa clasificar los procesos de membrana, conozca sus principios básicos, los diferentes tipos de membranas y sus correspondientes configuraciones modulares, los modelos de transporte, los factores que limitan el flujo de permeado, los modos de operación y las diferentes configuraciones de proceso, sus necesidades energéticas, etc.
4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
| Competencias propias de la asignatura | |
|---|---|
| Código | Descripción |
| CB02 | 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 |
| CB03 | 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 |
| E19 | 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 transformación de materias primas y recursos energéticos. |
| E26 | Conocimientos sobre integración de procesos y operaciones. |
| E43 | Conocimientos sobre el modo de operación y capacidad para el diseño de las principales operaciones unitarias utilizadas en las Industrias farmacéuticas y alimentarias. |
| G01 | Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería química que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de la orden CIN/351/2009 de 9 de febrero, la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización. |
| G02 | Capacidad para la dirección, de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería descritos en la competencia G1. |
| G03 | 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. |
| G04 | 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. |
| G15 | Compromiso ético y deontología profesional . |
| G17 | Capacidad de razonamiento crítico y toma de decisiones. |
| G20 | Capacidad de análisis y resolución de problemas |
| G21 | Capacidad de aprendizaje y trabajo de forma autónoma |
| G22 | Capacidad de aplicar conocimientos teóricos a la práctica. |
| G23 | Creatividad e iniciativa. |
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
| Resultados de aprendizaje propios de la asignatura | |
|---|---|
| Descripción | |
| Conocer los equipos de separación basados en tecnología de membranas así como ser capaces de entender el funcionamiento y diseñarlos | |
| Tener capacidad para diseñar los equipos de separación sólido-líquido y líquido-líquido más empleados en la industria alimentaria y farmacéutica. | |
| Resultados adicionales | |
| No se han establecido. |
6. TEMARIO
-
Tema 1: Propiedades y tratamiento de partículas sólidas. Tamizado. Caracterización de partículas. Trituración y molienda. Mezclado de sólidos. Fluidización de partículas sólidas
-
Tema 2: Filtración. Teoría de la filtración con formación de torta. Medios filtrantes. Técnicas de pre-tratamiento y procesos de post-tratamiento. Equipos para filtración: selección equipos y coste de los filtros. Fundamentos de la clarificación. Filtros clarificadores.
-
Tema 3: Centrifugación. Teoría de la sedimentación centrífuga: centrifugación sólido-líquido y líquido-líquido. Teoría de la filtración centrífuga. Diseño de centrífugas. Equipos: sedimentadores centrífugos, centrífugas filtrantes. Ciclones e hidrociclones.
-
Tema 4: Principios básicos de la tecnología de membranas. Introducción a los procesos de membrana. Clasificación en función de las fuerzas impulsoras. Materiales, síntesis y caracterización de membranas
-
Tema 5: Modelos de transporte. Fuerzas impulsoras. Termodinámica de procesos irreversibles. Transporte en membranas porosas. Transporte en membranas densas. Otros modelos de transporte.
-
Tema 6: Factores que limitan el flujo. Modelos de polarización por concentración, de la capa de gel y de presión osmótica. Modelo de resistencias en serie. Ensuciamiento de membranas. Métodos para minimizar el ensuciamiento. Lavado y limpieza química de membranas
-
Tema 7: Equipamiento: módulos de laboratorio e industriales. Configuración de procesos. Modos de operación: Procesos discontinuos, semicontinuos y continuos. Operaciones multietapa. Necesidades energéticas.
-
Tema 8: Osmosis inversa. Teoría de la ósmosis inversa: modelos. Diseño: membranas, módulos, pretratamiento, configuración de los sistemas. Equipos de bombeo y de recuperación energética. Ventajas y limitaciones. Aplicaciones industriales. Estimación de costes.
-
Tema 9: Electrodiálisis. Introducción teórica: membranas cargadas, números de transporte, polarización de la concentración (intensidad de corriente límite). Equipos y electrodos. Teoría de la electrodiálisis y requerimientos energéticos: eficacia de la corriente. Limitaciones operacionales y economía. Aplicaciones industriales. Variantes del proceso de electrodiálisis.
7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
| Actividad formativa | Metodología | Competencias relacionadas (para títulos anteriores a RD 822/2021) | ECTS | Horas | Ev | Ob | Descripción | |
| Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] | Método expositivo/Lección magistral | CB02 CB03 E19 E26 E43 G01 G02 G03 G04 G15 G17 G20 G21 G22 G23 | 1.6 | 40 | N | N | ||
| Talleres o seminarios [PRESENCIAL] | Aprendizaje basado en problemas (ABP) | CB02 CB03 E19 E26 E43 G01 G02 G03 G04 G15 G17 G20 G21 G22 G23 | 0.5 | 12.5 | S | N | ||
| Tutorías de grupo [PRESENCIAL] | Aprendizaje basado en problemas (ABP) | CB02 CB03 E19 E26 E43 G01 G02 G03 G04 G15 G17 G20 G21 G22 G23 | 0.2 | 5 | S | N | ||
| Pruebas de progreso [PRESENCIAL] | Pruebas de evaluación | CB02 CB03 E19 E26 E43 G01 G02 G03 G04 G15 G17 G20 G21 G22 G23 | 0.1 | 2.5 | S | S | ||
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] | Autoaprendizaje | CB02 CB03 E19 E26 E43 G01 G02 G03 G04 G15 G17 G20 G21 G22 G23 | 3.6 | 90 | N | N | ||
| Total: | 6 | 150 | ||||||
| Créditos totales de trabajo presencial: 2.4 | Horas totales de trabajo presencial: 60 | |||||||
| Créditos totales de trabajo autónomo: 3.6 | Horas totales de trabajo autónomo: 90 | |||||||
Ev: Actividad formativa evaluable Ob: Actividad formativa de superación obligatoria (Será imprescindible su superación tanto en evaluación continua como no continua)
8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
| Sistema de evaluación | Evaluacion continua | Evaluación no continua * | Descripción |
| Resolución de problemas o casos | 25.00% | 0.00% | Resolución de tareas, seminarios y casos prácticos de dimensionamiento de unidades de separación. |
| Pruebas de progreso | 75.00% | 0.00% | Resolución de cuestiones teóricas aplicadas y problemas básicos. La nota media de las pruebas de progreso debe ser igual a cinco o superior. La nota mínima en las pruebas de progreso debe ser superior a cuatro. |
| Prueba final | 0.00% | 100.00% | |
| Total: | 100.00% | 100.00% |
* En Evaluación no continua se deben definir los porcentajes de evaluación según lo dispuesto en el art. 4 del Reglamento de Evaluación del Estudiante de la UCLM, que establece que debe facilitarse a los estudiantes que no puedan asistir regularmente a las actividades formativas presenciales la superación de la asignatura, teniendo derecho (art. 12.2) a ser calificado globalmente, en 2 convocatorias anuales por asignatura, una ordinaria y otra extraordinaria (evaluándose el 100% de las competencias).
Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
-
Evaluación continua:Para aprobar la asignatura en cada uno de los apartados se exigirá un mínimo de un 4,0/10 y la media deberá ser igual o superior a 5,0/10.
Los alumnos que no superen alguna de las prueba de progreso tendrán que examinarse de esa parte de la materia, conservando en esta convocatoria la calificación de la parte aprobada. -
Evaluación no continua:El alumno se examinará de toda la materia impartida y de todas las actividades realizadas en la asignatura, mediante un examen en la correspondiente convocatoria, cuya nota deberá ser igual o superior a cinco
Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
En esta convocatoria la nota del examen deberá ser igual o superior a 5. El alumno se examinará de toda la materia impartida y de todas las actividades realizadas en la asignatura.
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
En esta convocatoria la nota del examen deberá ser igual o superior a 5. El alumno se examinará de toda la materia impartida y de todas las actividades realizadas en la asignatura.
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
| No asignables a temas | |
|---|---|
| Horas | Suma horas |
| Tutorías de grupo [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] | 5 |
| Pruebas de progreso [PRESENCIAL][Pruebas de evaluación] | 2.5 |
| Tema 1 (de 9): Propiedades y tratamiento de partículas sólidas. Tamizado. Caracterización de partículas. Trituración y molienda. Mezclado de sólidos. Fluidización de partículas sólidas | |
|---|---|
| Actividades formativas | Horas |
| Talleres o seminarios [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] | 1 |
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Autoaprendizaje] | 8 |
| Tema 2 (de 9): Filtración. Teoría de la filtración con formación de torta. Medios filtrantes. Técnicas de pre-tratamiento y procesos de post-tratamiento. Equipos para filtración: selección equipos y coste de los filtros. Fundamentos de la clarificación. Filtros clarificadores. | |
|---|---|
| Actividades formativas | Horas |
| Talleres o seminarios [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] | 4 |
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Autoaprendizaje] | 20 |
| Tema 3 (de 9): Centrifugación. Teoría de la sedimentación centrífuga: centrifugación sólido-líquido y líquido-líquido. Teoría de la filtración centrífuga. Diseño de centrífugas. Equipos: sedimentadores centrífugos, centrífugas filtrantes. Ciclones e hidrociclones. | |
|---|---|
| Actividades formativas | Horas |
| Talleres o seminarios [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] | 1.5 |
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Autoaprendizaje] | 10 |
| Tema 4 (de 9): Principios básicos de la tecnología de membranas. Introducción a los procesos de membrana. Clasificación en función de las fuerzas impulsoras. Materiales, síntesis y caracterización de membranas | |
|---|---|
| Actividades formativas | Horas |
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Autoaprendizaje] | 3 |
| Tema 5 (de 9): Modelos de transporte. Fuerzas impulsoras. Termodinámica de procesos irreversibles. Transporte en membranas porosas. Transporte en membranas densas. Otros modelos de transporte. | |
|---|---|
| Actividades formativas | Horas |
| Talleres o seminarios [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] | 1 |
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Autoaprendizaje] | 9 |
| Tema 6 (de 9): Factores que limitan el flujo. Modelos de polarización por concentración, de la capa de gel y de presión osmótica. Modelo de resistencias en serie. Ensuciamiento de membranas. Métodos para minimizar el ensuciamiento. Lavado y limpieza química de membranas | |
|---|---|
| Actividades formativas | Horas |
| Talleres o seminarios [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] | 1 |
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Autoaprendizaje] | 6 |
| Tema 7 (de 9): Equipamiento: módulos de laboratorio e industriales. Configuración de procesos. Modos de operación: Procesos discontinuos, semicontinuos y continuos. Operaciones multietapa. Necesidades energéticas. | |
|---|---|
| Actividades formativas | Horas |
| Talleres o seminarios [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] | 3 |
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Autoaprendizaje] | 20 |
| Tema 8 (de 9): Osmosis inversa. Teoría de la ósmosis inversa: modelos. Diseño: membranas, módulos, pretratamiento, configuración de los sistemas. Equipos de bombeo y de recuperación energética. Ventajas y limitaciones. Aplicaciones industriales. Estimación de costes. | |
|---|---|
| Actividades formativas | Horas |
| Talleres o seminarios [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] | 1 |
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Autoaprendizaje] | 8 |
| Tema 9 (de 9): Electrodiálisis. Introducción teórica: membranas cargadas, números de transporte, polarización de la concentración (intensidad de corriente límite). Equipos y electrodos. Teoría de la electrodiálisis y requerimientos energéticos: eficacia de la corriente. Limitaciones operacionales y economía. Aplicaciones industriales. Variantes del proceso de electrodiálisis. | |
|---|---|
| Actividades formativas | Horas |
| Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Autoaprendizaje] | 6 |
| Actividad global | |
|---|---|
| Actividades formativas | Suma horas |
10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
