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CURSO 2014-2015

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DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

ASIGNATURA: INDUSTRIA DE PROCESOS QUÍMICOS

Nombre en Inglés: CHEMICAL PROCESSES INDUSTRY

Código UPM: 565000457

MATERIA: INDUSTRIA DE PROCESOS QUÍMICOS

CRÉDITOS ECTS: 4,5

CARÁCTER: MATERIA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA

TITULACIÓN: GRADUADO EN INGENIERÍA QUÍMICA

TIPO: OPTATIVA

CURSO: TERCERO

SEMESTRE: QUINTO

CURSO ACADÉMICO 2014-2015

PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio

IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos

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DEPARTAMENTO

QUÍMICA INDUSTRIAL Y POLÍMEROS

COORDINADOR

Evangelina Atanes Sánchez

PROFESORADO

NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico

Evangelina Atanes Sánchez A-215 evangelina.atanes@upm.es

Carmen Fonseca Valero B-137 carmen.fonseca@upm.es

CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA

ASIGNATURA

ASIGNATURAS SUPERADAS

Química

Principios de los Procesos Químicos

Experimentación en Química

Análisis Químico e Instrumental

Química Inorgánica y Orgánica

Experimentación en Ingeniería Química I

OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS

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OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA

Código COMPETENCIA NIVEL

CE 19

Conocimientos sobre balances de materia y energía, biotecnología, transferencia de materia, operaciones de separación, ingeniería de la reacción química y diseño de reactores.

Conocimiento, análisis y aplicación

CE 20 Conocimientos sobre valoración y transformación de materias primas y recursos energéticos.

Conocimiento, análisis y aplicación

Código RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

RA-01 Identificar y reconocer las materias primas, recursos energéticos y los productos químicos industriales más representativos.

RA-02 Describir y analizar los procesos de fabricación más importantes en la industria de los procesos químicos.

RA-03 Describir y analizar balances de materia y energía de los procesos de la industria química.

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CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)

TEMA / CAPÍTULO APARTADO Indicadores de logro

relacionados

Tema 1. Aprovechamiento químico-industrial del aire

1.1. Introducción a la industria química.

LO-01, LO-02, LO-03, LO-04

1.2. El aire como materia prima químico-industrial. Composición y métodos de aprovechamiento. Procesos, productos y aplicaciones. 1.3. Separación física criogénica: Rectificación del aire. Etapas, equipos y condiciones de operación. 1.4. Separación física no criogénica: adsorción con tamices moleculares, difusión con membranas. Separación y combinación química. 1.5. Mercado de los gases del aire.

Tema 2. El agua como materia prima químico-industrial.

2.1. Aplicaciones industriales del agua dulce. Electrolisis del agua. Procedimientos industriales de producción de hidrógeno. Aplicaciones del hidrógeno.

LO-01, LO-02, LO-03, LO-04

2.2. Industria del cloro-álcali: procesos, productos y aplicaciones. 2.3. Proceso Solvay. 2.4. Electrolisis del cloruro sódico fundido. Electrolisis del cloruro sódico en disolución: método cátodo de mercurio, diafragma y membrana.

Tema 3. Aprovechamiento químico- industrial de la litosfera: Sílice.

3.1. Sílice. Estructura y formas cristalinas. Vidrios de sílice. Vidrios sodocálcicos.

LO-01, LO-02, LO-03, LO-04

3.2. Procedimiento de fabricación del vidrio. Materias primas, procesos, productos y aplicaciones. 3.3. Vidrios especiales (silicobóricos, ópticos, de seguridad). 3.4. Otros productos de interés industrial derivados de la sílice.

Tema 4. Aprovechamiento químico industrial de la litosfera: arcilla.

4.1. Arcillas: estructura, composición y propiedades. Industria cerámica clásica: etapas, equipos y condiciones de operación. LO-01, LO-02, LO-03,

LO-04 4.2. Industria cerámica avanzada. 4.3. Productos refractarios. Composición y aplicaciones.

Tema 5. Aprovechamiento químico industrial

5.1. Yeso: estructura, composición y aplicaciones industriales.

LO-01, LO-02, LO-03, LO-04

5.2. Cal química: obtención y aplicaciones.

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de la litosfera: yeso y caliza.

5.3. Cemento: materias primas, composición y propiedades. 5.3. Fabricación del clínquer: etapas, equipos y condiciones de operación.

Tema 6. Industria derivada del azufre.

6.1. Fuentes industriales de azufre y compuestos de azufre.

LO-01, LO-02, LO-03, LO-04

6.2. Aprovechamiento del azufre elemental: procesos Frasch 6.3. Aprovechamiento del azufre procedente de gases (gas natural, corrientes de refinería). Proceso Claus. 6.4. Aprovechamiento de sulfuros metálicos: etapas, equipos y productos. 6.5. Métodos de fabricación de acido sulfúrico. Métodos de contacto: etapas, equipos, procesos y productos.

Tema 7. Industria derivada de los fosfatos naturales.

7.1. Rocas fosfóricas. Fertilizantes fosfatados. Aplicaciones de los compuestos de fósforo. LO-01, LO-02, LO-03,

LO-04 7.2. Aprovechamiento industrial de la roca fosfórica. Vía térmica y vía húmeda: etapas, equipos y productos.

Temas 8: Compuestos nitrogenados

8.1. Amoniaco: producción y aplicaciones. Aspectos termodinámicos de la síntesis. Plantas integradas de fabricación de amoniaco. LO-01, LO-02, LO-03,

LO-04 8.2. Ácido nítrico: producción y aplicaciones. Proceso de oxidación catalítica: etapas, equipos y condiciones de operación, productos.

Tema 9: Materias primas de productos orgánicos industriales

9.1. Materias primas fósiles: Petróleo, gas natural y carbón. Materias primas no fósiles: Biomasa

LO-01, LO-02, LO-03, LO-05

9.3. Origen, extracción y transporte de las materias primas 9.4. Composición y transformaciones primarias de las materias primas

Tema 10: Refino del petróleo

10.1. Fraccionamiento del petróleo. Destilación atmosférica. Destilación a vacío

LO-01, LO-02, LO-03, LO-05

10.2. Productos de destilación y aplicaciones 10.3 Unidades de tratamiento de una refinería

Tema 11: Craqueo térmico y craqueo catalítico

11.1. Características del craqueo térmico. Mecanismo de las reacciones de craqueo térmico. Condiciones de operación y productos obtenidos.

LO-01, LO-03, LO-05, LO-06

11.2. Características del craqueo catalítico. Mecanismo de las reacciones de craqueo catalítico. Fluid catalytic craking (FCC): sistema operativo, tipos, sistema catalítico y condiciones de operación.

Tema 12: Reformado

12.1. Características del reformado catalítico. Sistema catalítico.

LO-01, LO-03, LO-05, LO-06

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catalítico 12.2. Tipos de procesos. Sistemas semirregenerativos.

12.3. Condiciones de operación y productos obtenidos.

Tema 13: Craqueo térmico al vapor de alta intensidad

13.1. Características del craqueo térmico al vapor de alta intensidad. Condiciones de operación y productos obtenidos.

LO-01, LO-03, LO-05, LO-06, LO-07

13.2. Productos de primera generación: olefinas. Métodos se separación 13.3. Productos de primera generación: Aromáticos. Métodos se separación 13.4. Productos de segunda generación

Tema 14: Gas de síntesis y productos oxo.

14.1. Productos de primera generación: Gas de síntesis. Tecnologías de obtención: Método alotérmico y autotérmico. Características diferenciales. Procesos oxo.

LO-01, LO-03, LO-05, LO-06, LO-07

Tema 15: Carbón y carboquímica

15.1. Transformaciones primarias del carbón: gasificación.

LO-01, LO-03, LO-05, LO-06, LO-07

15.2. Carboquímica. Productos de primera y segunda generación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y

METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS

CLASES DE TEORIA Exposiciones formales. Lección magistral participativa.

CLASES PROBLEMAS

Aprendizaje basado en problemas. El profesor desarrollará problemas

tipo de cada uno de los temas, que servirán de guía al alumno para

resolver de forma individual los propuestos por el profesor.

PRÁCTICAS

La parte práctica de la materia de Industrias de los Procesos Químicos

se imparte en la asignatura de Experimentación en Ingeniería Química

II.

TRABAJOS

INDIVIDUALES

El alumno debe resolver de forma individual aquellos problemas o

estudios de casos propuestos por el profesor.

TRABAJOS EN

GRUPO

Realización de trabajos e informes. Foros de discusión. Trabajo

cooperativo.

TUTORÍAS Interacción entre profesor y alumno. Estudio dirigido.

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RECURSOS DIDÁCTICOS

BIBLIOGRAFÍA

Introducción a la Química Industrial. Vian Ortuño. Editorial Reverté, 1994. Química orgánica industrial: productos de partida e intermedios más importantes. Weissermel, Arpe. Ed. Reverté, 1981. Refino de petróleo, gas natural y petroquímica. Ramos Carpio. ETSI Industriales, UPM, 1997. Industrial Inorganic Chemistry. Büchel. Editorial Wiley-VCH. 2ª Edición, 2000. Química inorgánica y orgánica de interés industrial. Gómez Antón, Molero Meneses. UNED, 2003. Manual de procesos químicos en la industria. Austin. Editorial McGraw-Hill, 1992. Chemistry and technology of basic organic and petrochemical synthesis. Lebedev. Ed. Mir, 1984.

Productos químicos orgánicos industriales. Wittcoff. Ed. Limusa, 1985-87

Química orgánica: un método mecanicista Parte 5. Los productos industriales”. Tender. Ed. Urmo, 1979

Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry. Ed. VCH, 1986-1996.

RECURSOS WEB

Plataforma Moodle https://moodle.upm.es

Páginas web de empresas e industrias químicas

Revistas de Ingeniería Química on-line

EQUIPAMIENTO Laboratorio de Ingeniería Química EUITI

Laboratorio de Tecnología de Plásticos EUITI

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CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA

MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA (T y P)

TRABAJO INDIVIDUAL

TRABAJO EN GRUPO

ACTIVIDADES EVALUACIÓN

OTROS

Septiembre

1ª Tema 1 , Tema 9 x x

2ª Tema 2. Tema 10 x x

Octubre

1ª Tema 2 y 3. Tema 11 x x

2ª Tema 3 y 4. Tema 11 y 12 x x

Noviembre

1ª Tema 4 y 5.Tema 12 y 13 x x Examen teórico-práctico

2ª Tema5 y 6. Tema 13. x x

Diciembre

1ª Tema 6 y 7. Tema 14. x x

2ª Tema 7 y 8. Tema 15. x x

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SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

EVALUACIÓN

Ref INDICADOR DE LOGRO Relacionado

con RA:

LO-01 Conocer las industrias químicas orgánicas e inorgánicas más importantes, situándolas en el contexto socioeconómico actual. RA-01 y RA-02

LO-02 Conocer las diferentes materias primas orgánicas e inorgánicas, su composición, su extracción y transporte. RA-01 y RA-02

LO-03

Conocer los productos industriales más representativos, obtenidos a partir de las materias primas orgánicas e inorgánicas, su tratamiento para obtener otros productos de mayor valor añadido, así como la aplicación de los productos.

RA-01 y RA-02

LO-04

Conocer y analizar los distintos procesos de transformación de las materias primas inorgánicas: etapas, condiciones de operación y equipos. Aplicar críticamente los conocimientos de química e ingeniería química en el análisis de los procesos de transformación.

RA-01, RA-02, RA-03

LO-05

Analizar los procesos de transformación primaria de las materias primas orgánicas y sus productos derivados. Seleccionar el tipo de transformación óptima con el fin de obtener un mayor rendimiento en los productos finales.

RA-01, RA-02, RA-03

LO-06

Seleccionar y aplicar las distintas condiciones de operación a las transformaciones primarias de las materias primas orgánicas y sus productos derivados teniendo en cuenta consideraciones medioambientales y de producción.

RA-01, RA-02, RA-03

LO-07 Conocer los distintos productos orgánicos de primera y segunda generación y sus procesos de obtención industrial.

RA-01, RA-02, RA-03

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EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA)

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR

PESO EN LA CALIFICACIÓN

Evaluación continua: trabajo específico Durante el curso Aula 15%*

Evaluación continua (Exámenes teórico-prácticos) Durante el curso Aula 100%

Examen final Fin periodo lectivo Aula 100%

CRITERIOS DE CALIFICACIÓN

- - La asignatura se supera con un 5 (calificación 0-10).

- Para los alumnos que opten por la evaluación continua

- -A la mitad del semestre se realizarán dos exámenes parciales, uno de la parte de Industria Química Orgánica y otro de la parte de Industria Química Inorgánica. Cada uno de los exámenes parciales será liberatorio si se alcanza una nota igual o superior a 5 (calificación 0-10). La nota de los exámenes parciales aprobados se conserva para el presente curso académico.

- - Cada examen parcial consta de teoría (7 puntos sobre 10) y problemas (3 puntos sobre 10). Para aprobar el examen parcial es preciso obtener en los problemas como mínimo 1.5 puntos sobre 10.

- - El alumno que no haya aprobado el examen parcial de una de las partes, sea Industria Química Orgánica o Industria Química Inorgánica, se examinará de todo el temario correspondiente a esa parte en el examen final presencial al final del periodo lectivo.

- - El alumno que haya aprobado el examen parcial de una de las partes, sea Industria Química Orgánica o Industria Química Inorgánica, se examinará de la parte no evaluada en el examen parcial, al final del periodo lectivo (mismas normas de examen y calificación que en los exámenes parciales).

- - * El trabajo específico recibirá una calificación máxima adicional de 1.5 puntos (0.75 por cada una de las partes) que será sumatoria a la calificación global de cada una de las partes, sea Industria Química Orgánica o Industria Química Inorgánica.

- Para los alumnos que no opten por evaluación continua

- - Se realiza un examen final presencial al final del periodo lectivo que supone el 100% de la nota.

- -El examen final presencial consta de dos partes con igual peso en la calificación: Industria Química Orgánica e Industria Química Inorgánica. Para aprobar cada una de las partes la calificación de la misma tiene que ser igual o superior a 5 puntos sobre 10. La calificación de la parte aprobada se conservará durante el curso académico.

- - Cada una de las partes del examen final presencial consta de teoría (7 puntos sobre 10) y problemas (3 puntos sobre 10). Para aprobar el examen parcial es preciso obtener en los problemas como mínimo 1.5 puntos sobre 10.