DISENO DE PROCESOS I (22-07-2015).pdf

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

CARTA DESCRIPTIVA Ingeniería Química

Fecha de Emisión: 22/07/2015

Revisión: 00 Hoja 1 de 4 FO-FCQ-SPP/034

I. Datos de identificación.

1. Nombre de la asignatura: Diseño de Procesos I 2. Semestre/año: Noveno/Quinto 3. Requisitos: Haber aprobado Diseño de Reactores y Transferencia de Masa 4. Frecuencia: 3 horas/semana 5. Tipo de curso: Teórico; Ingeniería Aplicada 6. Revalidación: Con curso equivalente en contenido 7. Línea curricular: Ingeniería Química 8. Sesiones por semestre: 16 de 3 horas cada sesión. 9. Elaboro: MC José Juan Martínez Contreras 10. Responsable: MC José Juan Martínez Contreras

II. Descripción del curso, su ubicación y relación con otros cursos en el plan de estudios de la carre ra.

En este curso, el alumno será involucrado en la teoría del diseño de plantas de procesos químicos así como en los métodos en el desarrollo del proyecto de diseño. Por lo anterior es de suma importancia el comprender las etapas de la ingeniería, tal como conceptual, básica y detalle. Métodos de toma de decisiones, de evaluación de proyectos y criterios económicos son herramientas que el estudiante deberá dominar para lograr el llevar a cabo el proyecto de diseño con los mejores resultados. En todo proyecto de diseño de plantas de procesos químicos la información se plasma en diferentes tipos de documentos, tales como diagramas de flujo de proceso, diagramas de tubería e instrumentación, Sankey, especificaciones, hojas de datos, etc, por lo que el alumno deberá de conocer, comprender e implementar el uso de estos documentos. Reglas heurísticas para definir la secuencia de las etapas de purificación son de gran ayuda para una primera iteración en el diseño del proceso y las mismas se verán en este curso. Además de la secuencia de las etapas de separación es importante conocer el método de redes de intercambio de calor para entender la manera en que se interrelaciona el uso de energía en la planta de proceso. Toda planta industrial maneja sustancias con diferentes propiedades físicas y químicas por lo que el alumno se verá envuelto en el cálculo de propiedades termodinámicas e intensivas. Además deberá investigar datos de la cinética de la reacción o reacciones principales de un proceso, para poder calcular la constante de reacción y el orden de la reacción.

III. Objetivos generales del curso

Involucrar al alumno en la metodología general del diseño de una planta química aplicando los conocimientos adquiridos durante sus estudios . El alumno comprenderá y se relacionará con los principales requerimientos de cada una de las etapas del diseño haciendo énfasis en los aspectos más relevantes tales como economía, calidad, ecología y aprovechamiento de recursos.

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IV. Contenido general, objetivos específicos y dist ribución de horas

Contenido temático del curso

Objetivos específicos Tiempo (horas)

Introducción al diseño de procesos en Ingeniería Química

Introducción a las filosofías de diseño, metodologías de síntesis de proceso, simplificación de procesos, diseño eficiente.

3.0

Evaluación de proyectos Introducción al estudio del proyecto como proceso, estudio técnico, estudio de mercado

3.0

Secuencia de diseño ,tipos de ingenierías y documentos relacionados

Definir cada una de las etapas de la ingeniería involucradas en el proceso de diseño, y mostrar la diferente documentación involucrada.

6.0

Análisis de toma de decisiones

Introducción a las diferentes herramientas para respaldar las decisiones involucradas en un proyecto de diseño.

4.5

Análisis Económico Evaluar la factibilidad económica de un proceso. 4.5 Reglas heurísticas de separación

Conocer las diferentes reglas para la selección de las etapas de purificación/separación involucradas en un proceso químico.

3.0

Síntesis de sistemas de rx´n Evaluar, mediante el concepto de diferencia común, las reacciones que hacen factible un proceso industrial.

3.0

Redes de intercambio de calor Mostrar al estudiante como definir y leer las redes de intercambiadores de calor mediante la utilización del método de punto de pliegue

3.0

Propiedades y cinética Reportar las propiedades intensivas y termodinámicas de las sustancias involucradas en un proceso químico. Además de investigar las hojas de seguridad de las mismas y la cinética de la(s) reacción(es) del proceso químico.

3.0

Generar documentación de un proceso

El alumno será capaz de generar un diagrama de flujo de proceso, diagramas de tubería e instrumentación, descripción de equipos, etc.

12.0

Impacto ambiental El alumno investigará contaminantes y sus efectos al medio ambiente, incluyendo la normatividad mexicana al respecto

3.0

V. Metodología del curso.

El alumno deberá adquirir conocimientos específicos sobre cada una de los temas relativos al Diseño del Proceso y aplicarlos en el desarrollo de un proceso químico a escala industrial. Para lograr lo anterior se deberán de considerar temas como el económico, criterios de diseño y reglas heurísticas, impacto ambiental de la planta, a la minimización de desperdicios y productos secundarios, a la integración de energía de todas las corrientes del proceso entre otros. El alumno deberá tener habilidades autodidácticas, habilidades de cálculo, de trabajo en equipo, de búsqueda bibliográfica, de llevar a cabo procesos de investigación, integración de conocimientos, comunicación efectiva, toma de decisiones, todo con la única finalidad de cumplir con los objetivos fijados en este curso, logrando resolver principalmente problemas de Diseño de Procesos en forma efectiva. Los principales alcances específicos de este curso serán los relativos al aprovechamiento de cada uno de los temas, la disciplina en la resolución de problemas, el cumplimiento a todas las tareas para resolución de

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problemas específicos de cada tema del curso, así como de trabajos especiales de investigación. El alumno deberá fomentar actitudes tales como interés en el medio ambiente, interés en los demás, hacer cosas bien a la primera, cumplir con compromisos establecidos, ser disciplinado, desarrollar habilidades de liderazgo y ser emprendedor. Actividades de enseñanza (por el maestro). El rol del maestro deberá ser el de elaborar materiales de apoyo visual y/o audiovisual para efectos de instrucción, efectuar un seguimiento sobre el desempeño en trabajos, exámenes, investigaciones y presentaciones, dando en cada uno de los temas asesoría puntual y oportuna cuando le sea requerida. Cada uno de los temas y subtemas serán cubiertos por el profesor, motivando/encaminando al alumno a la resolución de problemas y a la investigación bibliográfica. Actividades de enseñanza (por el maestro). El rol del alumno será enfocado a participar efectivamente en clase, realizar tareas, entregar puntualmente los trabajos y tareas diseñados por el profesor, trabajar individualmente y en equipo. El alumno deberá ser capaz de analizar los diferentes procesos que ocurren en una planta química y visualizar todas las áreas de oportunidad dentro de las mismas.

VI. Habilidades a desarrollar: a) Buscar y analizar información así como sintetizarla; b) Reforzar el aprendizaje autodidacta; c) Integrar conocimientos en aplicaciones; d) Interpretar el significado práctico; e) Derivar modelos matemáticos de aplicación práctica; f) Discernir y tomar decisiones.

VII. Actitudes a fomentar :

a) Responsabilidad; b) Honradez; c) Orden; d) Limpieza; e) Puntualidad; f) Deseo de superación; g) Respeto al derecho ajeno; h) Respeto a leyes y reglamentos; i) Querer el trabajo que se hace;

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VIII. Evaluación del curso.

La manera de evaluar el presente curso será como sigue:

Aspecto Ponderación 2 Exámenes parciales 20% c/u 2 Reportes 15% c/u 6 Presentaciones 5% c/u

De tal manera que la calificación correspondiente a la clase será: Calif. Clase = 0.2*∑ ��

+ 0.15*∑ �� + 0.05*∑ ��

IX. Contribución a la conformación del perfil del e gresado.

Se proporciona al alumno conocimientos sobre el diseño de procesos industriales, de la documentación estándar involucrada en las etapas de la ingeniería, de los criterios y métodos existentes para el eficiente diseño. Se desarrolla en el alumno una actitud positiva y de investigación en el campo de diseño de procesos.

XI. Bibliografía.

a) Preparación y Evaluación de proyectos Nassir Sapag Chain / Reynaldo Sapag Chain McGraw-Hill. 1989 ISBN: 968-422-045-6

b) Preliminary Chemical Engineering Plant Design William D. Baasel

ELSEVIER

c) Design of Simple and Robust Process plant. J.L.A. Koolen Wiley-VCH ISBN: 3-527-29784-7

d) Diseño de Procesos en Ingeniería Química. Arturo Jiménez Gutiérrez Editorial Reverté S.A. ISBN: 968-6708-51-0

e) Chemical Process Equipment, Selection & Design. Stanley M. Walas. Butterworth-Heinemann 1990.

f) Conceptual Design of Chemical Processes James M. Douglas McGraw-Hill 1988 ISBN 0-07-100195-6

Documents

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