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:
2022-23
Centro:
1 - FACULTAD CC. Y TECNOLOGÍAS QUÍMICAS 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, Miércoles y Viernes de 12:00 a 13:00

Profesor: ANGEL PEREZ MARTINEZ - Grupo(s): 21 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
E. Costa / despacho 13
3413
angel.perez@uclm.es
Lunes, Miércoles y Viernes de 12:00 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. Adicionalmente, el alumno debe concocer los principales tipos de operaciones en las que intervienen sólidos, como el tamizado, trituración y molienda, mezclado de sólidos y la fluidización de partículas. 

 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
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
Prueba parcial [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación 0.1 2.5 S 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 parciales 75.00% 0.00% Resolución de cuestiones teóricas aplicadas y problemas básicos. La nota media de las pruebas parciales debe ser igual a cinco o superior. La nota mínima en las pruebas parciales debe ser superior a cuatro.
Prueba final 0.00% 100.00% Examen final que incluye evaluación de todos los contenido y actividades formativas de la asignatura
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 parciales 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

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