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CÁLCULO Y DISEÑO DE OPERACIONES DE SEPARACIÓN
SEGUNDO CUATRIMESTRE
TERCER CURSO
Tipo de asignatura (básica, obligatoria u optativa)
OBLIGATORIA
Créditos ECTS
6
Competencias que contribuye a desarrollar
Competencias generales:
CG1. Capacidad de análisis y síntesis
CG2. Capacidad de organización y planificación del tiempo
CG3. Capacidad de expresión oral
CG5. Capacidad para aprender y trabajar de forma autónoma
CG6. Capacidad de resolución de problemas
CG7. Capacidad de razonamiento crítico. Análisis lógico
CG8. Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica
CG9. Capacidad para trabajar en equipo de forma eficaz
CG12. Capacidad para la motivación por el logro y la mejora continua.
Competencias específicas:
CE21. Conocimientos sobre transferencia de materia.
CE22. Conocimientos sobre operaciones de separación.
CE35. Capacidad para el cálculo, diseño y gestión de operaciones de transferencia de materia.
Objetivos/Resultados de aprendizaje
El objetivo básico de la asignatura es que el alumno aprenda a seleccionar, analizar y diseñar
diferentes operaciones de separación controladas por la transferencia de materia y la transmisión de
calor.
Objetivos específicos de la asignatura son los siguientes:
• Conocer las diferentes operaciones de separación, los conceptos físicos en los que se basan, sus
modos de operación y posibles aplicaciones.
 Plantear y resolver los métodos de cálculo matemáticos y gráficos habituales y más ilustrativos
para el diseño y operación de procesos y equipos de separación.
• Seleccionar los parámetros de operación fundamentales para cada operación de separación.
• Realizar el diseño básico de algunos equipos de separación
Además de estos objetivos particulares, la asignatura pretende que el alumno desarrolle una serie de
competencias generales.
Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente. Escuela de Ingenierías Industriales (Sede Mergelina). Universidad de Valladolid Doctor Mergelina s/n – 47011 Valladolid –  983 423 166 – dpto iqtma@uva es Contenidos
Tema 1: Conceptos generales
Procesos de separación utilizados en la Industria Química. Modos de contacto entre fases. La etapa
de equilibrio. La etapa real: Concepto de eficacia. Comparación entre modos de contacto por etapas.
Tema 2: Separaciones por contacto simple y en flujo cruzado
Extracción líquido-líquido y líquido-sólido. Adsorción. Destilación de flash. Cristalización.
Cascadas en flujo cruzado.
Tema 3: Separaciones por contacto en columnas de platos
Absorción de gases: Métodos analítico y gráfico. Destilación fraccional de mezclas binarias.
Columnas con alimentación múltiple y corrientes laterales. Introducción a los métodos de
destilación modificada. Extracción líquido-líquido y sólido-líquido en contracorriente.
Tema 4: Separaciones por contacto en columnas de relleno
Absorción de gases: Unidades de transferencia y HETP. Destilación. Adsorción e intercambio
iónico en lecho fijo
Tema 5: Operaciones con transferencia simultánea de calor y materia
Humidificación y deshumidificación de aire. Enfriamiento de agua en torres de relleno. Secado de
sólidos. Velocidad y tiempo de secado. Equipo de secado.
Tema 6: Procesos con membranas.
Descripción de procesos de membrana más relevantes. Tipos de membranas y materiales. Módulos
y configuraciones. Polarización. El fenómeno osmótico. Diseño de un módulo de mezcla completa.
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MÉTODOS DOCENTES
Clases de aula teóricas.
Clases de aula de problemas.
Laboratorio informático problemas
Tutorías docentes /Seminarios
Visitas técnicas a empresas
Web/Aula virtual
OBSERVACIONES
En las clases se presentan los fundamentos
teóricos de cada tema, teniendo en cuenta los
objetivos establecidos previamente y las
competencias que los alumnos deben adquirir.
Todos los contenidos se acompañan de ejemplos
reales.
Las clases prácticas, de resolución de problemas
y cuestiones, tienen como finalidad profundizar
en los contenidos de los temas, mediante el
análisis y aplicación de los contenidos teóricos.
Para cada tema, el profesor proporciona una
colección de problemas y cuestiones, algunos de
los cuales se resuelven y discuten en clase.
Clases prácticas de resolución de problemas y
cuestiones, con contenidos similares a las clases
de aula de problemas, pero en las que los
alumnos resuelven los problemas y cuestiones
planteados empleando un ordenador.
Clases destinadas prioritariamente al fomento del
trabajo autónomo de los estudiantes, a la
orientación de las tareas propuestas y a las
actividades de trabajo en grupos.
Las visitas a empresas del sector de la industria
química se realizan de forma coordinada con
otras asignaturas del Grado. Profesionales del
sector explican el proceso, los equipos empleados
y resuelven las dudas planteadas.
Todo el contenido del curso se encuentra
disponible en el Campus Virtual UVa
(http://campusvirtual.uva.es).
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ACTIVIDAD
PESO EN LA
OBSERVACIONES
NOTA FINAL
EXAMEN FINAL
50%
Teoría (preguntas cortas)
15 % (teoría)
Problemas (2 problemas)
35 % (problemas)
TAREAS y SEMINARIOS
35%
Evaluaciones periódicas
15%
Prueba escrita. Nota mínima exigida,
40% del peso total del examen final.
Examen de teoría: Cuestiones cortas
aplicadas. Ningún material permitido
Examen de problemas: 2 problemas.
Se permite el empleo de apuntes,
libros, etc…
A lo largo del cuatrimestre se
propondrán 3 tareas, para realizar de
forma individual o en grupo y se
recogerán los resultados de los
seminarios.
Una evaluación intermedia,
consistentes en un problema y alguna
cuestión teórico-prácticas. Nota
mínima exigida en cada evaluación
30% de su peso
Recursos de aprendizaje y apoyo tutorial
En el aula virtual está disponible, para cada tema:
‐ Objetivos y resumen de contenidos fundamentales
‐ Bibliografía de referencia de teoría y problemas resueltos
‐ Colecciones de problemas y cuestiones
‐ Tareas propuestas y material para su preparación
Las tutorías se realizan por algunas de las siguientes vías:
‐ Clases de tutoría en grupo
‐ Tutorías individuales concertadas con los profesores de la asignatura
‐ Participación en foros en el aula virtual
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ECTS
Horas
Actividades presenciales:
Clases de aula teóricas
1,2
30
Clases de aula de problemas
0,35
9
Laboratorio informático problemas
0,35
9
Tutorías docentes/seminarios
0,4
10
Visitas Técnicas a empresas
0,1
2,5
Actividades no presenciales:
Trabajo en grupo
0,8
20
Trabajo autónomo
2,8
70
Responsables de la docencia
Silvia Bolado Rodríguez: [email protected].
Departamento de ingeniería Química y TMA. EII. Sede Dr Mergelina s/n despacho 020
Bernardo Martínez Marcos: [email protected]
Departamento de ingeniería Química y TMA. EII. Sede Dr Mergelina s/n despacho 016
Idioma en que se imparte
Castellano
Bibliografía
Bibliografía básica:
• P. C. WANKAT. "Separation Process Engineering: includes mass transfer analysis " (3rd Edition).
Prentice Hall (2012).
• J.D. SEADER &E.J. HENLEY "Separation Process Principles" (2nd
Edition). John Wiley & Sons (2005)
• W. MCCABE, J. SMITH, P. HARRIOT. "Unit Operations of Chemical
Engineering" (7th Edition). Mc Graw Hill's.(2005)
• C.J. GEANKOPLIS. "Transport Processes and Separation Process
Principles"(4th Edition). Prentice Hall (2003)
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- J.R. Backhurst, J.H. Harker. " Ingeniería Química. Soluciones a los
Problemas de los Tomos II y III ", Editorial Reverté (1982).
- Coulson, J.M., Richardson, J.F., Backhurst, J.R., Harker, J.H., “Ingeniería
Química II. Operaciones Básicas”. Reverté, Barcelona (1987).
- Henley, E.J., Seader, J.D., "Operaciones de Separación por Etapas de
Equilibrio en Ingeniería Química”. Reverté, Barcelona (1988).
- Humphrey, J.L.; Keller Ii, G.E. “Separation Process Technology”. Mc
Graw Hill, New York (1997)
- King, C.J., "Procesos de Separación”. Repla, México (1988).
- Martínez de la Cuesta P.J., Rus Martinez, E. “Operaciones de Separación
en Ingeniería Química. Métodos de cálculo”. Pearson Educación S.A.
Madrid (2004)
- Ocon, J. y Tojo, G. "Problemas de Ingeniería Química". Editorial Aguilar
(1986)
- Schweitzer, P.A. “Handbook of Separation Techniques for Chemical
Engineers” (3ª edición) Mc-Graw-Hill New York (1997)
- Treybal, R.E., "Operaciones de Transferencia de Masa”. McGraw-Hill,
México (1988)
- Wankat, P.C., “Equilibrium Staged Separations. Separations in Chemical
Engíneeríng”. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey (1988).
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