(aqi1) procesos industriales i

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

ESCUELA: U.P.I.I.C.S.A. CARRERA: ADMINISTRACIÓN INDUSTRIAL ESPECIALIDAD: DEPARTAMENTO: CIENCIAS BÁSICAS COORDINACIÓN: ACADEMIAS DE QUÍMICA

ASIGNATURA: PROCESOS INDUSTRIALES I CLAVE: AQI1 SEMESTRE: SEGUNDO CRÉDITOS: 6 VIGENTE: ENERO 1999 TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICA MODALIDAD: Escolarizada X Abierta .

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA La sociedad demanda continuamente bienes para satisfacer sus necesidades, lo cual constituye la esencia del proceso económico, uno de los medios para lograrlo es la transformación de los materiales por sistemas de fabricación mediante una producción industrial en artículos de consumo. La entidad encargada de ello es la empresa industrial la cual debe estar guiada por una administración que conozca la organización y sus recursos para un mejor manejo de los mismos y toma de decisiones acertadas ; en base a esto, el administrador industrial que se forma en UPIICSA deberá estar consciente de su campo de acción y de la importancia de la administración especializada en el área industrial. Para ello es necesario que el alumno adquiera conocimientos científicos y tecnológicos que lo capaciten en la resolución de problemas técnico-administrativos en forma interdisciplinaria y puesto que el administrador industrial puede ocupar un lugar en los diferentes niveles jerárquicos de decisión en una empresa, la habilidad técnica que adquiera en la asignatura de Procesos Industriales I, lo capacitará para impulsar cambios tecnológicos internos y visualizar también las ventajas de esa habilidad que impactarán en el ámbito externo de su empresa al introducir dichos cambios.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA Al finalizar el curso, el alumno aplicará los conceptos técnicos de los procesos físicos y químicos y el lenguaje tecnológico involucrados en un proceso industrial, así mismo resolverá problemas técnico-administrativos en un panorama general de las industrias de transformación.

TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS: H/SEMESTRE: 54 H/SEMANA: 3 H/TEORÍA/SEMESTRE: 54 H/PRÁCTICA/SEMESTRE: 0

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR : Academia de Procesos Industriales I REVISADO : Jefatura de las academias de Química//Jefatura de Carrera de Administración Industrial APROBADO POR: El Consejo Técnico Consultivo Escolar. Ing. Francisco Bojórquez Hernández Presidente .

AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN.



ASIGNATURA: PROCESOS INDUSTRIALES I CLAVE: AQI1 . HOJA: 2 DE 14

FUNDAMENTACIÓN

Al adquirir la capacitación técnica logrará comprender la relación que existe entre los recursos materiales, el proceso de transformación y el recurso humano con el fin de obtener un beneficio óptimo para la sociedad, al formarse integralmente en el área administrativa y técnica, el administrador industrial podrá responder más eficientemente en los procesos de cambio tanto internos como externos de la empresa. La asignatura de Procesos Industriales 1 pertenece al área del conocimiento en ciencias básicas que le proporcionará las herramientas básicas necesarias al administrador industrial en aspectos del conocimiento científico y tecnológico que sin ser profundos sí son los suficientes para tener criterios básicos en decisiones administrativas mediante la interrelación con las demás áreas de la empresa, tales como producción, diseño, adquisición y venta de equipo, compra, manejo y almacenamiento de materias primas, control de calidad, higiene y seguridad, investigación y desarrollo, etc. Esto implica que la asignatura estará relacionada con materias antecedentes tales como : Administración Integral, Investigación Científica y Tecnológica, Economía de la Empresa y servirá de base para materias como : Gestión de Negocios, Contabilidad de Costos, Presupuestos, Administración de Operaciones I y II, Evaluación de proyectos, y fundamentalmente para la Administración de tecnología. El profesor desarrollará el curso mediante la exposición teórica de los temas incluidos en el programa y promoverá la participación del alumno en la resolución de problemas de aplicación. El alumno profundizará y ampliará estos conocimientos realizando ejercicios extra-aula empleando un mínimo de tiempo de 2 veces al utilizado en el desarrollo de cada tema, a través de la bibliografía indicada por el profesor ; el alumno también al final de cada tema realizará trabajos mediante visitas a plantas industriales acompañadas de un informe sobre el trabajo desarrollado que le permita relacionar los conceptos teóricos con los fenómenos físico químicos tal como se llevan a cabo en la industria.



ASIGNATURA: PROCESOS INDUSTRIALES I CLAVE: AQI1 . HOJA: 3 DE 14 No. UNIDAD NOMBRE I INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

Al término de la unidad el alumno:

Definirá conceptos básicos del proceso de transformación industrial y de la estructura tipo de una empresa de este sector. .

HORAS

No. TEMA

T E M A S

INSTRUMENTACIÓN DIDÁCTICA

T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFÍA

1.1

1.2

1.2.1 1.2.2

Importancia del conocimiento técnico en la administración de una planta industrial. Concepto y clasificación de empresas industriales : Extractivas De transformación

- Exposición del tema por el profesor. - Discusión y solución de ejemplos ilustrativos. - Exposición por parte de los alumnos. - Solución de ejercicios por los alumnos. - Investigación de campo. - Dinámicas grupales Material Didáctico - Pizarròn, acetatos y rotafolio

2 2

1 B 8 B

8 B




HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE BIBLIOGRAFÍA

1.3

1.4

1.4.1 1.4.2 1.4.3

1.4.4 1.4.5

Diagrama estructural tipo de una empresa industrial. Aspectos básicos en los procesos industriales. Materias primas Servicios Proceso de transformación Tecnología Productos

Material Didáctico : -Pizarrón, acetatos y rotafolios

3

3

1 B

6 B



ASIGNATURA: PROCESOS INDUSTRIALES I CLAVE: AQI1 HOJA: 5 DE 14 No. UNIDAD NOMBRE II CÁLCULOS BÁSICOS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES



Resolverá problemas sobre compuestos y mezclas de sustancias químicas a partir del conocimiento del Sistema Internacional de unidades y otros

derivados. .

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFÍA 2.1

2.1.1 2.1.2 2.1.3

Sistemas de unidades y su uso en los procesos industriales.

Sistemas de unidades Factores de conversión Problemas de aplicación : - masa - volumen - longitud - área - temperatura - densidad

- Exposición del tema por el profesor. - Discusión y solución de ejemplos ilustrativos. - Exposición por parte de los alumnos. - Solución de ejercicios por los alumnos. - Investigación de campo. - Dinámicas grupales. Material Didáctico - Pizarrón, acetatos y rotafolio.

8 9 C



ASIGNATURA___________________________________PROCESOS INDUSTRIALES I CLAVE: AQI1 . HOJA: 6 DE 14

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFÍA

2.2 2.2.1

2.2.2 2.2.3

2.3 2.3.1

2.3.2

Energía Formas de energía (energía eléctrica, luminosa, calorífica, mecánica y química) Transformaciones Unidades convencionales de energía y sus factores de conversión (calorías, BTU kilocalorías, Joule) Problemas de aplicación

Compuestos y mezclas Definición y concepto de: Elemento Compuesto Mezcla Por ciento peso Problemas de aplicación en materias primas y productos

Material Didáctico : -Pizarrón, acetatos y rotafolios

5

5

7 C 9 C

11 C

4 C 7 C



ASIGNATURA: PROCESOS INDUSTRIALES I _____________________ CLAVE: AQI1 . HOJA: 7 DE 14 No. UNIDAD NOMBRE III OPERACIONES UNITARIAS Y SU SIMBOLOGÍA



Identificará y describirá operaciones unitarias (O. U.) de los procesos industriales y hará representaciones gráficas de equipos relacionados con ellas. Resolverá problemas básicos de balance de material en operaciones unitarias seleccionadas.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE BIBLIOGRAFÍA

3.1

3.1.1

3.1.2

Operaciones unitarias Concepto y representación de operaciones de Transporte y almacenamiento Concepto y representación de operaciones de Transferencia de calor : Calentamiento Enfriamiento

- Exposición del tema por el profesor. - Discusión y solución de ejemplos ilustrativos. - Exposición por parte de los alumnos. - Solución de ejercicios por los alumnos. - Investigación de campo. - Dinámicas grupales Material Didáctico - Pizarrón, acetatos y rotafolio.

12

1 B 5 B 6 B 9 C

10 C



ASIGNATURA:__________________________________PROCESOS INDUSTRIALES I CLAVE: AQI1 . HOJA: 8 DE 14

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA

3.1.3

3.1.4

3.1.5

3.1.6

Concepto y representación de operaciones de agitación y mezclado Concepto y representación de operaciones de Separación - Destilación - Absorción - Adsorción - Evaporación - Secado - Filtración - Centrifugación - Cristalización Concepto y representación de operaciones de Manejo de sólidos - Quebrantado - Trituración - Molienda - Tamizado - Aglomerado Concepto y representación de Problemas de aplicación a operaciones unitarias (porciento peso , unidades, densidad)

.

1 B 2 B 5 B 6 B 9 C

10 C 12 C



ASIGNATURA: PROCESOS INDUSTRIALES I CLAVE: AQI1 . HOJA: 9 DE 14 No. UNIDAD NOMBRE IV PROCESOS UNITARIOS Y DIAGRAMAS DE FLUJO



Describirá características de reacciones químicas industriales y de los factores que afectan su velocidad. Realizará cálculos estequiométricos para determinar cantidades de reactivos y productos de una reacción química. Identificará y describirá procesos unitarios. Representará gráficamente las operaciones y procesos unitarios en procesos de transformación de materia.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE BIBLIOGRAFÍA

4.1

4.1.1 4.1.2

Conceptos de reacción química Clasificación de reacciones Reversibles e irreversibles

- Exposición del tema por el profesor. - Discusión y solución de ejemplos ilustrativos. - Exposición por parte de los alumnos. - Solución de ejercicios por los alumnos. - Investigación de campo. - Dinámicas grupales Material Didáctico : - Pizarrón, acetatos y rotafolio

2

4 C 7 C 9 C

11 C



ASIGNATURA:__________________________PROCESOS INDUSTRIALES I_______________ CLAVE: AQI1 . HOJA: 10 DE 14

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA

4.1.3 4.1.4 4.1.5

4.2

4.2.1

4.2.2

Homogéneas y heterogéneas Endotérmicas y exotérmicas Con catalizador y sin catalizador Condiciones de operación y velocidad en las reacciones químicas Concepto de Velocidad de reacción Factores que afectan la velocidad de reacción - Presión - Temperatura - Concentración - Catalizadores - Estado y características de la materia prima (reactivos)

Material Didáctico - Pizarrón, acetatos y rotafolio.

3

4 C 7 C 9 C

11 C



ASIGNATURA:_________________________________PROCESOS INDUSTRIALES I CLAVE: AQI1 . HOJA: 11 DE 14

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFÍA

4.3

4.3.1

4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5

4.4 4.4.1 4.4.2

Cálculos básicos en reacciones químicas Ley de la conservación de la materia Estequiometría Rendimiento de una reacción Pureza de reactivos Costos de materia prima Procesos unitarios Concepto de proceso unitario Representación de los procesos unitarios de : - Combustión - Calcinación - Neutralización - Electrólisis

Material Didáctico - Pizarrón, acetatos y rotafolio

3

3

7 C 9 C 4 C

11 C 12 C

1 B 6 B

10 C 12 C



ASIGNATURA__________________________________PROCESOS INDUSTRIALES I CLAVE: AQI1 . HOJA: 12 DE 14

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA

4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3

- Hidrogenación - Fermentación - Saponificación Diagramas de Flujo Diagrama de bloques Diagrama de símbolos Análisis en un proceso industrial

Material Didáctico : - Pizarrón, acetatos y rotafolio

3

5 B

10 C 12 C



ASIGNATURA: PROCESOS INDUSTRIALES I CLAVE: AQI1 _ _ . HOJA: 13 DE 14 .

PERÍODO

UNIDADES TEMÁTICAS

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN

1er. Examen Departamental

2do. Examen Departamental

3er. Examen Departamental

I, II.1.4

II.2, III.1.2.6

III.2, IV

20 % ejercicios, 80 % examen escrito 20 % ejercicios, 80 % examen escrito 20 % ejercicios, 80 % examen escrito La calificación final será el promedio de los tres departamentales

CLAVE

B

C

BIBLIOGRAFÍA

1 2

X

X

Felder R.M., R.W., Rosseau Principios Básicos de los Procesos Químicos México El Manual Moderno 1981, 120 pp. Kent James A. Manual de Riegel de Química Industrial México CECSA 1984, 150 pp.




CLAVE

B

C

BIBLIOGRAFÍA

3 4 5 6 7 8 9

10

11

12

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Villarreal Butruille, Rivas Ramos Estequiometría México Trillas 1983, 80 pp. Luna Rangel Raymundo Química Básica Aplicada y Fundamentos de Estequiometría México Limusa 1990, 350 pp. Fritz Tegeder, Ludwing Mayer Métodos de la Industria Química en Diagramas de Flujo Coloreados 1er. Tomo Inorgánica 2o. Tomo Orgánica España Reverte 1980, 150 pp. Epshtein D. Fundamentos de Tecnología Química URSS MIR 1977 180 pp. Masterson William Química General Superior México Interamericana 1988, 350 pp. Stephenson Richard Stephenson Richard Introducción a los Procesos Industriales México CECSA 1989, 230 pp. Himmelban David Principios y cálculos básicos de la Ingeniería Química México CECSA 1995, 260 p.p. Hiscox - Hopkins El recetario industrial México GG/MEXICO 1992, 160 pp. Brescia, Arents, Melshich, Turk Fundamentos de Química México CECSA 1992, 380 pp. Agustín Georget Manual de Procesos Químicos en la Industria México Mc Graw Hill 1992m 350 pp



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