UNIVERSIDAD NACIONAL “JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION”

FACULTAD DE INGENIERIA AGRIARIA, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y AMBIENTAL

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL

SILABO

I. INFORMACION GENERAL1.1 ASIGNATURA : PROCESOS UNITARIOS II1.2 CODIGO : 3531.3 PRE‐REQUISITO : 3021.4 CREDITOS : 04 (Cuatro)1.5 HORAS SEMANALES : HT (03) HP (02)1.6 CICLO ADACEMICO : SEXTO (VI)1.7 TIPO DE ASIGNATURA : ESPECIALIDAD1.8 SEMESTRE ACADEMICO : 2013-nivelacion 1.9 DOCENTE : Ing. Robert W. Ocrospoma Dueñas E‐mail: biotec_roberto@hotmail.com

II. FUNDAMENTACIONLa asignatura de naturaleza teorico-practico,aporta en la formación de los ingenieros ambientales proporcionando las competencias necesarias para ser capaces de explicar y desarrollar cálculos en procesos unitarios básicos y sus aplicaciones en el campo de la ingeniería ambiental.

III. SUMILLAEn el estudio de los procesos unitarios,se revisan los siguientes principios teoricos: Separacion de fase basada en la mecánica de fluidos(tratamiento de aguas residuales). Operaciones de transferencia de masa :Absorción,Adsorcion y destilación.extraccion liquido-liquido,cristalización .

IV. COMPETENCIAS GENERALa) Cognitivas:(saber)

Capacidad para entender los fundamentos de las separaciones de fases basada en la mecánica de fluidos,la coagulación y floculación para el tratamiento de agus residuales.Capacidad para comprender los principios de algunos procesos unitarios básicos orientados a la ingeniería ambiental.Manejo de técnicas de cálculos iterativos utilizando graficas e información disponible para la resolución de problemas .

b) Procedimentales/instrumentales:(saber hacer)Saber plantear los problemas que conduzca a su resolucion a partir de una información básica,asimismo desarrollar criterios para asumir datos compatibles que planteen opciones de respuesta.

c) Actitudinales/valores:(saber ser)Tener capacidad emprendedora,motivación y liderazgo para trabajar en equipo.

V. UNIDADES DE APRENDIZAJESUNIDAD DE APRENDIZAJE Nº 01

INTRODUCCION Y OPERACIONES DE SEPARACIONES MECÁNICAS DURACION: 20 horas (04 semanas)COMPETENCIA ESPECÍFICA: Introduccion y revisión de conceptos básicos.Conocer y comprender los procesos que implican las separaciones físicas y mecánicas, como: la filtración, sedimentación, centrifugación y con el uso de las hojas de cálculo poder resolver los problemas y lograr diseñar equipos.

Nº SEM.

CONTENIDO CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDOS ACTITUDINALES

01

-Introduccion y Revicion de conceptos basicos

-Analiza, discute y expone su punto de vista sobre las bases conceptuales expresadas en clase.

-Reconoce la importancia de lasoperaciones unitarias en la ingeniería ambiental.

02

-Filtración; definición,importancia, usos, teoría de la filtración, consideraciones para su diseño y selección. --Determinación simulada de los parámetros de filtración avolumen y presión constante.

-Organiza y relaciona conceptosde la filtración.-Identifica e interpreta la su importancia, su uso, y todo lo relacionado a la filtración.-Resuelve los problemasplanteados a través de la determinación del uso de la hoja de calculo

-Formulan preguntas y sePlantean ejercicios mutuamente para verificar susconocimientos.-Asume responsabilidad en el desarrollo de sus tareas. -Demuestra respeto por las opiniones de los demás

03

-Sedimentación; definición,teoría de la sedimentación Ley de Stokes, Fluidización y transporte, equipos de sedimentación-Determinación simulada delos parámetros de un proceso de sedimentación

-Maneja los conceptos de lasedimentación.Identifica e interpreta la Ley de Stokes.-Resuelve los problemas planteados a través de la determinación del uso de la hoja de calculo.

- Formulan preguntas y seplantean ejercicios para verificar sus conocimientos. Demuestra habilidad de organización y conocimientos del tema.

04

-Centrifugación; Teoría de la centrifugación, clasificación por centrifugación equipos, consideraciones para la selección, diseño y aplicaciones.

- Maneja el concepto de centrifugación, su teoría ydesarrolla los problemas aplicados a esta clase.- Desarrolla e interpretamediante la hoja de cálculo los problemas y equipos.

- Demuestra interés por ampliar sus conocimientos.-Trata de resolver los problemas aplicados y seinteresa en el manejo de lahoja de calculo Práctica en clase

UNIDAD DE APRENDIZAJE Nº 02EVAPORACION, DESTILACION Y SEPARACIÓN POR MEMBRANAS.

DURACION: 15 horas (03 semanas)COMPETENCIA ESPECÍFICA: conocer y analizar los aspectos básicos del proceso de evaporación y destilación, diseñar evaporadores de un efecto y múltiple efecto, comprender el fundamento de los métodos de destilación. Analiza el balance de materia y energía en sistemas de destilación. Explica los efectos de los factores de proceso sobre el diseño sistemas de destilación.Relaciona sistemas de separación por membranas con su aplicación en la ingeniería ambiental.

Nº SEM.

CONTENIDO CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDOS ACTITUDINALES

05

-Evaporacion Introducción, Aumento del punto de ebullición, tipos de evaporación y métodos de operación. Coeficiente total en transferencia de calor.-Métodos de cálculo para evaporación de simple y múltiple efecto. Ejercicios de aplicación

-Define su idea sobre punto de ebullición y desarrolla los tipos de evaporación.Participa activamente en la ponencia.-Demuestra interés y resuelve los problemas propuestos sobre los métodos de caculo para evaporación.

-Muestra firmeza en sus opiniones orales y acepta las críticas u opiniones.-Fomenta la discusión de los resultados obtenidos en las prácticas de mostrando actitud.

06

- Destilacion,EquilibrioLíquido vaporVolatilidad relativa Destilación simpleMétodos. Cálculos de problemas.-Destilación fraccionada Cálculo número etapas teóricas. Método Mc Cabe-T.Determinación del número de etapas: Resolución simplificada, aproximada y rigurosa.

-Explica en forma verbal y escrita mediante diagrama de flujo, elbalance de materia y energía en procesos de destilación simple.-Calcula el número de etapas teóricas de un sistema de destilación fraccionada por el método de Mc Cabe- Thiele

- Asume con responsabilidad lastareas asignadas.-Presenta los trabajos con fechas señaladas.-Asiste a la hora planteada a todas la actividades academicas programadas.

07

-Procesos de Separacion con membranas.Materiales de membranas. Transporte en membranas. Diseño de equipo con membranas. Principales operaciones con membranas: Diálisis, Osmosis inversa, Ultrafiltración, Permeación de gas, Perevaporación. Usos futuros de las membranas

-Define los procesos de separación con membranas.-Analiza la aplicación de lamicrofiltración, osmosis inversa, etc. E investiga sobre su uso e importancia en la ingeniería ambiental.

- Demuestra interés por ampliarsus conocimientos-Participa en la evaluación de manera responsable.

-Trata de resolver los problemas aplicados y se interesa en el manejo de la hoja de calculo

08 EXAMEN PARCIAL

UNIDAD DE APRENDIZAJE Nº 03ABSORCION DE GASES,EXTRACCION LIQUIDO-LIQUIDO

DURACION: 15 horas (03 semanas)COMPETENCIA ESPECÍFICA: conocer y comprender los procesos que implican las separacion de uno o varios componentes de una mezcla gaseosa por disolución en un liquido.La extracción liquido-liquido consiste en la separacion de los contituyentes de una disolución liquida en contacto con otro liquido inmiscible que disuelve a uno de los contituyentes de la disolución original.

Nº SEM

CONTENIDO CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDOS ACTITUDINALES

09

-Absorcion de gases,solubilidades y equilibrio;balance de materia.-Contacto discontinuo y continuo desarrollo de problemas

-Desarrolla lo problemas propuestos sobre el tema expuesto.-Relaciona conceptos y practica el tema desarrollado en clase

Respeta el aporte de los demás.Muestra firmeza en sus opiniones orales y acepta las críticas u opinion

10 -Extraccion ,introducción;equilibrios de extracción ;representación grafica de sistemas ternarios ,interpolación de rectas de reparto.

-Elabora un mapa conceptual sobre la extracción liquido-liquido.-Desarrolla los ejercicios propuestos y grafica los sistemas ternarios.

- Trabaja en grupo es honesto y puntual.-Es responsable y trabaja de manera conjunta con sus compañeros.

11-Metodos de calculo,contacto sencillo.Contacto mutiple en corriente directaContacto multiple en contracorriente.Con reflujo ,problema propuestos

-Demuestra interés por el método deCalculo simple y contacto en contracorriente.

-Manifiesta firmeza en sus opiniones orales.-Respeta el aporte de los demas

UNIDAD DE APRENDIZAJE Nº 04EXTRACCION SOLIDO-LIQUIDO,ADSORCION Y INTERCAMBIO IONICO

DURACION: 20 horas (04 semanas)COMPETENCIA ESPECÍFICA: Conocer y analizar a separacion de un constituyente soluble del solido que lo contiene por extracción con un disolvente.La adsorción es una operación de separacion de uno o varios componentes de una mezcla fluida,gas o liquido,mediante un solido adsorbente de disitinta naturaleza y por consiguiente,ajeno a la misma.Separacion de uno o algunos de los iones de una disolución liquida mediante un solido con capacidad de intercambio de ciertos iones con aquellos .

Nº SEM

CONTENIDO CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES CONTENIDOS ACTITUDINALES

12

-Equilibrio sólido-líquido. Predicción de datos de equilibrio. Representación gráfica del equilibrio. Transferencia de materia en lixiviación:Etapas difusionales y etapa controlante.

-Demuestra interés y resuelve los problemas propuestos sobre los métodos de caculo para extraccion soliddo – liquido.

-Se interesa por conocer la extracción solido-liquido.-Muestra firmeza en sus opiniones orales y acepta las críticas u opiniones.

13

-Equipo de Extracción sólido-líquido: Operación en estado no estacionario y operación en estado estacionario. Métodos de cálculo para el diseño del proceso: simple etapa y etapa múltiple.

- Describe y clasifica los equipos de extracción solido-liquido.

- Relaciona y resuelve los problemas de adsorción usando la hoja de cálculo (Excel)

-Demuestra habilidad deorganización y conocimientos del tema.-Trata de resolver los problemas aplicados y se interesa en el manejo de lahoja de calculo

14

Introducción. Tipos de adsorción. Naturaleza y tipos de adsorbentes. Equilibrio de adsorción. Calor de adsorción. Equipo de adsorción. Diseñode adsorbedores: Operación continua, Operación discontinua: Soluciónaproximada,numérica y rigurosa.

-Elabora fichas textuales sobre el tema y los expone.-Desarrolla los ejercicios propuestos al final de la unidad temática.- Demuestra interés y resuelve los problemas propuestos sobre adsorción.

- Formulan preguntas y se plantean ejerciciosmutuamente para verificar sus conocimientos.-Asume responsabilidad en eldesarrollo de sus tareas.

15

Introducción. Tipos de resinas. Selectividad iónica de las resinas. Equilibrio de intercambio. Equipo de intercambio iónico. Aplicacionesdel intercambio iónico.

- Participa en la preparación de los programas y resuelve los problemas aplicativos.-Desarrolla y domina el tema de intercambio ionico

-Valora la importancia de las resinas de intercambio ionico y sus aplicaciones en tratamiento de aguas.

16EXAMEN PARCIAL

VI. METODOLOGIA DE EVALUACION

Estará orientado a medir el aprendizaje y avance del curso, esta consistirá en lo siguiente:Criterios a evaluar: conceptos, actitudes, capacidad creadora, participativa y de análisis, procedimientos, criterios técnicos, puntualidad y aplicación.Procedimientos y Técnicas de Evaluación: pruebas escritas, presentación de informes de las visitas académicas, sesión de videos y de las prácticas en laboratorio, trabajos de investigación y monográficos, exposiciones de temas selectos encargados.Condiciones de Evaluación:

Para los casos en que los alumnos no hayan cumplido con ninguna o varias evaluaciones parciales se considerará la nota cero (00).Se tomara examen final sustitutorio a quienes tengan un promedio no menor de 07. El promedio final para dichos alumnos no excederá de la nota doce (12)Normas de Evaluación:

Dos exámenes parciales (teórico practico) siendo uno cancelatorio (EP1, EP2). Promedio del trabajo académico (PTA) = trabajos e informes prácticos (hoja de cálculo y

otros), sustentación de proyectos, practicas calificadas, etc. Nota final (NF):

NF= EP1*0.35 + EP2*0.35 + PTA*0.3

La aprobación del curso por parte del alumno, es que debe cumplir una asistencia más del 70% y obtener un promedio final mayor o igual a 10.5 en el sistema de evaluación.

VII. BIBLIOGRAFIA BASICA Y COMPLEMENTARIA

A) Libros de texto:Costa, E., y cols. "Ingeniería Química. 5. Transferencia de materia". Ed. Alhambra,.Madrid (1986).Coulson, J.M. Richardson, J.F. "Ingeniería Química". Ed. Reverté, Barcelona (10979-84).Henley, e.J., Seader, J.D. "Operaciones de separación por etapas de equilibrio enIngenieria Química".Ed. Reverté, Barcelona (1988).King, C.J. "Procesos de separación", Ed. Reverté, Barcelona (1980).Seader, J.D., Henley, E.J. "Separation Process PrincipIes". Ed. John Wiley, NuevaYork (1998).Treybal, R.E. "Operaciones con transferencia de masa" H.A.S.A., Buenos Aires (1970).B) Libros de consulta:Haselden: G.G., y cols. "Distillation &Absorption". Ed. Hemisfere Publishing, NuevaYork (1991).Holland, Ch. D. "Fundamentals and modeling of Separation Processes" Ed. PrenticeHall, New Jersey (1975).Wallas S.M. "Phase equilibria in Chemical Engineering". Butterworth Publishers,Stoneham (1985).

Ing Robert W. Ocrospoma Dueñas Reg. CIP 92750