Guías Docentes Electrónicas
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 - FACULTAD DE CIENCIAS 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
6213
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
Ext 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 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. 6 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. 13.2) 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
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
 
 
L. Svarovsky Solid-Liquid Separation Oxford Butterworth-Heinemann 0-7506-4568-7 2000 Ficha de la biblioteca
A. Rushton, A.S. Ward, R.G. Holdich. VCH. Weinheim Solid-Liquid Filtration and Separation Technology Weinheim WILEY - VCH 3-527-28613-6 1996 Ficha de la biblioteca
AWWARF, Lyonnaise des Eaux and WRCSA Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. Madrid Mc Graw-Hill 0-07-001559-7 1998  
Baker, Richard W. Membrane technology and applications John Wiley & Sons 0-470-85445-6 2004 Ficha de la biblioteca
Cheryan, Munir Ultrafiltration and microfiltration : handbook Technomic Publishing Company 1-56676-598-6 1998 Ficha de la biblioteca
K. Scott and R. Hughes Industrial membrane separation technology London Blackie 0-7514-0338-5 1996 Ficha de la biblioteca
M. Coulson y J.F. Richardson Ingeniería Química. Tomo II. Operaciones Básicas Barcelona Reverté 84-291-7119-3 1988 Ficha de la biblioteca
M. Fariñas Ósmosis Inversa. Fundamentos, tecnología y aplicaciones Madrid McGraw-Hill/Interamericana 84-481-2126-0 1999 Ficha de la biblioteca
M. Mulder Basic Principles of Membranes Technology Dordrecht Kluwer Academic Publishers 0-7923-0978-2 1996 Ficha de la biblioteca
W.L. McCabe, J.C. Smith & P. Harriott Operaciones Unitarias. Ingeniería Química México McGraw-Hill 970-10-3648-4 2002 Ficha de la biblioteca
W.S. Winston Ho and Kamalesh K. Sirkar Membrane Handbook New York Chapman & Hall 0-412-98871 -2 1992 Ficha de la biblioteca
Zeman, Leos J. Microfiltration and ultrafiltration : principles and applica Marcel Dekker 0-8247-9735-3 1996 Ficha de la biblioteca



Web mantenido y actualizado por el Servicio de informática