UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: Q0813
Ingeniería de las Operaciones Físicas II
Última Actualización de la Asignatura:

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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03030 - Ingeniería Química 2002 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
4to
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Química - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
(Q0801) Termodinámica de Ingeniería Quimica I
(Q0804) Transferencia de Cantidad de Movimiento
(Q0805) Simulación de Procesos I
(Q0806) Termodinámica de Ingeniería Química II
(Q0807) Transferencia de Energía y Materia
(Q0809) Ingeniería de las Operaciones Físicas I
(Q0806) Termodinámica de Ingeniería Química II
(Q0807) Transferencia de Energía y Materia
(Q0809) Ingeniería de las Operaciones Físicas I

INFORMACIÓN GENERAL 

Área:
Departamento: 0

Ingeniería Química - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Tecnologicas Aplicadas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 96hs SEMANALES: 6 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
4 hs
PRÁCTICA
2 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
0 hs
Resol. de Problemas abiertos
12 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
16 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 124 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

Profesor Titular - Ordinario, Dedicación Exclusiva  
Ing.Siri, Guillermo Jorge   mail guillermo.siri@ing.unlp.edu.ar

Profesor Asociado - Ordinario, Dedicación Simple  
Ing.Salvadori, Viviana Olga   mail vosalvad@ing.unlp.edu.ar

Jefe de Trabajos Prácticos - Ordinario, Dedicación Exclusiva  
Ing.Bideberripe, Hernán Pablo   mail bideberripe@gmail.com

Ayudante Diplomado - Ordinario, Dedicación Simple  
Ing.Bengoa, Leandro Nicolás   mail leandrobengoa@gmail.com

Ayudante Diplomado - Ordinario, Dedicación Simple  
Ing.Pary, Paola   mail pao010989@hotmail.com

OBJETIVOS

En esta asignatura se analizarán las Operaciones de Transferencia de Masa. Las mismas se caracterizan por modificar la composición de una corriente mediante la transferencia de sustancias entre distintas fases mediante procesos difusivos y en ausencia de reacciones químicas.Se capacitará al alumno para que en base a criterios científicos y técnicos pueda seleccionar adecuadamente el proceso que en cada caso resulte mas aconsejable.Estas operaciones tienen una relevante importancia en los procesos industriales, siendo las operaciones de separación las que se destacan por su efecto determinante en los costos de producción especialmente a medida que los productos deben cumplir requisitos de pureza elevados.No menos importante es la aplicación de las Operaciones de Transferencia de Masa en el control de la contaminación ambiental, máxime teniendo en cuenta que día a día se elevan las exigencias sobre la cantidad admisible de contaminantes en los efluentes que se liberan al medio ambiente.

PROGRAMA SINTÉTICO

-1. Balances de materia. Representación de curvas de equilibrio.-2. Coeficientes de transferencia. Eficiencia.-3. Absorción.-4. Torres rellenas. Descripción y diseño.-5. Destilación. Sistemas binarios. Sistemas Multicomponentes. Métodos aproximados.-6. Torres de platos. Descripción y diseño.-7. Extracción liquido-liquido.-8. Lixiviación.-9. Psicometría. Humidificación.-10. Enfriamiento de agua. -11. Secado. -12. Adsorción.-13. Operaciones de separacion menos comunes. Cristalización, Separaciones con membranas.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad

1.- Balances de materia. Procesos en cocorriente y en contracorriente. Etapa Ideal. Flujo cruzado. Cascadas en contracorriente. Representaciones en el diagrama y vs. x.

2.- Coeficientes de transferencia locales. Relación con los coeficientes de transferencia globales. Analogías entre la transferencia de cantidad de movimiento, calor y materia. Estimación de los coeficientes. Correlaciones. Eficiencia Murphree y global.

3.- Absorción. Balances de masa en equipos de absorción. Operaciones de contacto continuo. Rol de la transferencia de masa. Alturas y unidades de transferencia.

4.- Torres rellenas. Descripción de los internos. Rellenos. Inundación y perdida de carga. Retención estática y operativa. Calculo de la sección transversal.

5.- Destilación. Equilibrio liquido-Vapor. Sistemas ideales y reales. Sistemas binarios. Método de McCabe-Thiele. Método de Ponchon-Savarit. Condiciones limites operativas. Sistemas Multicomponentes. Punto de rocío y punto de burbuja. Destilación flash: Métodos rápidos para el diseño de una columna de destilación. Correlaciones para el numero real de platos. Métodos rigurosos de cálculo plato a plato. Planteo general del problema.

6.- Torres de platos. Descripción de equipos usados en destilación. Diseño hidráulico de platos.

7.- Extracción liquido-liquido. Diagramas de equilibrio triangulares. Balances de masa. Calculo del numero de etapas de extracción. Analogías en la destilación. Mínima cantidad de solvente. Descripción de Equipos utilizados en la extracción liquido-liquido.

8.- Lixiviación. Curvas de equilibrio típicas. CÁlculo del numero de etapas para la extracción. Descripción de Los equipos utilizados.

9.- Psicometría. Definiciones. Uso del diagrama psicrométrico del agua. Humidificación. Balances de masa y calor. Equipos para humidificar. Aire acondicionado. Distintos problemas en relación a su uso Industrial.

10.- Enfriamiento de agua. Descripción de torres de enfriamiento. Tiro natural y forzado. Ecuaciones de diseño. Procedimientos de cálculo. Problemas operativos y contaminación ambiental.

11.- Secado. Mecanismos del secado. Curvas de secado, su determinación y uso. Ecuaciones de diseño. Clasificación y descripción de los equipos de secado.

12.- Adsorción. Relaciones de Equilibrio. Calculo del punto de corte. Sistema de balanceo de presión (p.s.a.). Aplicaciones.

13.- Operaciones de separación menos comunes.
-Cristalización. Diagramas de equilibrio. Uso de los diagramas para realizar balances de masa. Tipos de Cristalizadores.
-Separaciones por membranas. Enumeración de Mecanismos de separación en membranas. Osmosis Inversa, Nanofiltración, Pervaporación, Ultrafiltración. Ejemplos de uso comercial.

BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad



Libros básicos:
- Treybal, R. E. "Operaciones de transferencia de masa"; McGraw-Hill, 1986.
- Sherwood, T. K.; Pigford, R.L.; Wilke, C. R.;"Transferencia de masa" Géminis, 1979.
- McCabe, W. L., Smith, J. C. "Operaciones básicas de ingeniería química"; Reverté; 1973.

Libros de consulta:
-Bird, R.B. Stewart, W. E.; Lighfoot, E. N. "Fenomenos de transporte"; Reverte. 1970
-Kister, H. Z. ; "Distillation design"; McGraw-Hill; 1992.
-Kister, H. Z. ; "Distillation operation"; McGraw-Hill; 1990.
-Humprey, J.L., Keller, G.E. "Separation Processes Technology"; McGraw Hill, 1997
-Foust, A.S., Wenzel, L.A., Clump, C.W., Maus, L.B., Andersen, L. "Principios de Operaciones Unitarias", Compañía Editorial Continental, 1961.
-Himmelblau, D.M. "Principios básicos y cálculos en ingeniería química"; Prentice Hall, 1997.
-King, C. J.."Separation processes"; McGraw Hill, 1974.
-King, C. J. "Procesos de separación", Repla, 1988
-Perry, R.H., Green, D.N.,"Perry's Chemical Engineers' Handbook". 6ta. ed. McGraw-Hill 1984.
-Perry, R.H., Green, D.N., Maloney, J. O., "Perry's Chemical Engineers' Handbook". 7th. ed. McGraw-Hill, 1997

Apuntes de la cátedra:
-Farina, I. H. Operaciones con transferencia de masa. Columnas de platos.- La Plata : UNLP, 1994.
-Farina, I. H. Operaciones con transferencia de masa. Columnas rellenas. La Plata : UNLP, 1993
-Farina, I. H. Operaciones con transferencia de masa. Destilación. La Plata : UNLP, 1993.

Toda la bibliografía citada se encuentra disponible en la biblioteca del Departamento de Ingeniería Química

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Los alumnos que cursan la materia tienen la oportunidad de aplicar los conceptos aprendidos en las clases teórico prácticas mediante la resolución de problemas y micro-proyectos con el apoyo de los miembros de la cátedra. A esta tarea se le asigna una fracción importante de las horas escolarizadas ya que se considera que en el momento de la aplicación de los conceptos recientemente adquiridos se producen innumerables dudas. La actividad del docente en estos casos es promover la discusión y la participación de los alumnos conduciendo a la clarificación del tema en cuestión.La resolución de problemas por medio de simuladores se realizará por comisiones, será obligatoria y se deberá presentar un informe con los resultados y las conclusiones obtenidas en la práctica. El informe deberá ser aceptado por la cátedra y será condición necesaria para aprobar la asignatura. Los trabajos de laboratorio correspondientes a los temas desarrollados en esta asignatura se realizan como parte de los que se llevan a cabo en la materia Laboratorio de Ingeniería Química.Las visitas a empresas del sector se realizarán dentro del desarrollo de la asigantura Industrias Químicas.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

La cursada de la asignatura se desarrollará en el término de 16 semanas dentro de las cuales de impartirán 64 horas de clases teórico prácticas (a razón de 4 horas semanales) y se dedicarán 32 horas a la resolución de problemas y proyectos (a razón de 2 horas por semana)Clases Teórico-Prácticas-En las clases Teórico-Prácticas se impartirán los conocimientos necesarios para resolver los problemas presentados en los seminarios y para alcanzar la aprobación de las evaluaciones establecidas por la cátedra. Se dictarán clases Teórico-Prácticas dos días por semana con una duración de dos horas cada una. -No será obligatoria la concurrencia a las clases Teórico-Prácticas -Resolución de Problemas y Proyectos. Clases de Consulta-La resolución de problemas y proyectos tiene como objetivo la aplicación de los conocimientos impartidos en las clases Teórico-Prácticas: Los mismos versarán sobre los temas desarrollados hasta el momento en la asignatura. Estos trabajos se podrán realizar en comisiones, las que estarán integradas por cinco alumnos como máximo.-Será requisito indispensable para estar habilitado a rendir los parciales que la comisión a la que pertence el alumno, entregue los seminarios resueltos en la fecha estipulada por la cátedra.-En las clases de consulta los alumnos podrán presentar dudas y solicitar aclaraciones sobre los temas tratados en la materia. La cátedra estará disponible para las consultas dos días a la semana y éstas clases tendrán una duración de dos horas como máximo. No será obligatoria la concurrencia a las clases de Consulta-Resolución de Problemas con Simuladores-Estas tareas consistirán en la resolución de problemas mediante el uso de los programas de simulación disponibles en el Departamento y tendrán como objetivo la determinación de la influencia de algunos de los parámetros más significativos, del sistema bajo análisis, en el diseño.-Tienen carácter obligatorio debiendo presentar cada comisión los resultados obtenidos debidamente interpretados. En caso de que el informe presentado por alguna comisión no cumpla con los contenidos exigidos por la cátedra, será devuelto para su corrección y deberá ser presentado nuevamente hasta su aprobación. La aprobación de estos informes será condición necesaria para aprobar la materia.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

La evaluación del desempeño de los alumnos en la apropiación de conocimientos se realizará por medio de evaluaciones continuas y en caso de que el alumno demuestre conocimientos suficientes promocionará la asignatura.-En caso de que el alumno no cumpla con los objetivos requeridos para la promoción pero demuestre tener un conocimiento apreciable de los temas evaluados tendrá el derecho de ser promovido si aprueba un Examen Final dentro del período que comprende los tres semestres siguientes al de cursada, de acuerdo a lo establecido en la Ordenanza 28/02--Evaluaciones de Seguimiento (ES)-Se tomarán a lo largo del curso entre dos y cuatro evaluaciones conceptuales cuyo objetivo es sondear el nivel de conocimientos adquirido por el alumno durante el desarrollo de la cursada. Estos exámenes permitirán advertir que temas se deben profundizar y que alumnos deberán incrementar sus esfuerzos para aumentar sus posibilidades de aprobar los parciales. Dichas evaluaciones no tendrán carácter obligatorio y no serán recuperables. Las evaluaciones de seguimiento, junto con el desempeño del alumno durante la cursada, contribuirán a la nota final con un 20% para el caso en que promocione.--Evaluaciones Parciales (P)-Se tomarán dos evaluaciones parciales que incluirán contenidos teórico-prácticos. Para la aprobación de los mismos el alumno deberá haber completado satisfactoriamente por lo menos el 50 % de cada ítem de la prueba.-Cuando la nota alcanzada por el alumno en alguna de las evaluaciones parciales, luego de haber transcurrido la fecha de cada parcial y los correspondientes recuperatorios, sea menor que 4 el alumno deberá recursar la materia en forma completa.-Cuando la nota alcanzada por el alumno, luego de haber transcurrido la fecha de cada parcial y los correspondientes recuperatorios, sea menor que 6 y mayor o igual a 4, el alumno estará habilidtado para rendir un examen final durante el transcurso de los tres semestres inmediatos posteriores al que cursó la materia.-Cuando la nota alcanzada por el alumno, luego de haber transcurrido la fecha de cada parcial y los correspondientes recuperatorios, sea mayor o igual a 6, el alumno habrá aprobado la materia y la calificación obtenida pasará a formar el 80% de la nota final.---Nota Final con PromociónSerá la suma ponderada de todas las calificaciones obtenidas durante el curso, de la siguiente manera: -Nota Final = 0,80 Nota Promedio de Parciales + 0,20 Nota Promedio de Evaluaciones de Seguimiento.-Nota Final con Examen Integrador-Será la nota que obtenga el alumno en el Examen Integrador

MATERIAL DIDÁCTICO

-Farina, I. H. Operaciones con transferencia de masa. Columnas de platos. -- La Plata : UNLP, 1994.-Farina, I. H. Operaciones con transferencia de masa. Columnas rellenas. -- La Plata : UNLP, 1993-Farina, I. H. Operaciones con transferencia de masa. Destilación. -- La Plata : UNLP, 1993.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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