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“Saber para ser”

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

PEA INSTITUCIONAL

1. INFORMACIÓN GENERAL

FACULTAD CIENCIASESCUELA INGENIERÍA QUÍMICACARRERA INGENIERÍA QUÍMICASEDE MATRIZ ESPOCHMODALIDAD PRESENCIALSÍLABO DE INGENIERÍA DE REACCIONES INIVEL SÉPTIMOPERÍODO ACADÉMICO ABRIL 2015 – AGOSTO 2015

ÁREA CÓDIGO NÚMERO DE CRÉDITOSEJERCICIO

PROFESIONAL FCIQ 704 5

NÚMERO DE HORAS SEMANAL PRERREQUISITOS CORREQUISITOS

5 FCIQ 604 , FCIQ 605

NOMBRE DEL DOCENTE MABEL MARIELA PARADA RIVERANÚMERO TELEFÓNICO 03 2604 439 0998340559

CORREO ELECTRÓNICO [email protected]@hotmail.com

TÍTULOS ACADÉMICOS DE TERCER NIVEL

TECNOLOGÍA QUÍMICA INDUSTRIALINGENIERA QUÍMICA

TÍTULOS ACADÉMICOS DE POSGRADO

DIPLOMA SUPERIOR EN AUDITORIA DE GESTIÓN DE LA CALIDADMAGISTER EN PROTECCIÓN AMBIENTAL

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2. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

2.1. INDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA DE LA ASIGNATURA EN RELACIÓN AL PERFIL PROFESIONAL

Las materias primas se someten primero a una serie de etapas de tratamiento físico, para ponerlas en forma en que puedan reaccionar químicamente, y a continuación pasan al reactor. Los productos de reacción han de someterse después a nuevos tratamiento físicos (separaciones, purificaciones, etc.) para obtener el producto deseado.

En la etapa de tratamiento químico es muy frecuente que sea la más significativa del proceso, es decir, la que económicamente decide la posibilidad del mismo. El diseño del reactor no es cuestión de rutina, ya que para el mismo proceso pueden proponerse diferentes diseños. El diseño óptimo no ha de basarse precisamente en el costo mínimo del reactor, puede hacerse un diseño con un costo bajo del reactor pero los materiales que salen de la instalación pueden estar en condiciones tales que su tratamiento requiera un costo más elevado que empleando otros diseños. En consecuencia el diseño más adecuado ha de considerarse la economía global del proceso.

Para el diseño del reactor hemos de disponer de información, conocimientos y experiencia en diferentes campos: termodinámica, cinética química, mecánica de fluidos, transmisión del calor, transporte de materia y economía. La economía de las reacciones químicas es la síntesis de todos estos factores con el objeto de diseñar, de modo más adecuado, un reactor químico.

En una determinada situación, el técnico se enfrenta con una serie de cuestiones: la información necesaria para abordar un problema, como obtener la información adecuada y como seleccionar el diseño más favorable entre distintas alternativas posibles.

Por lo expuesto, la cátedra de Ingeniería de Reacciones I forma parte del Área de Ejercicio Profesional en el curriculum formal de la carrera de Ingeniería Química, la misma que dará los conocimientos básicos y adecuados para aportar a la solución de los problemas descritos. 2.2. CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA EN LA FORMACIÓN DEL

PROFESIONAL

La naturaleza de la asignatura de Ingeniería de Reacciones I es teórico-práctica, el propósito de esta disciplina es la de dotar al egresado de ingeniería química de

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“Saber para ser”las herramientas necesarias para operar eficientemente los reactores y las reacciones químicas que ocurren en los distintos procesos industriales para obtener económicamente un producto a partir de diferentes materias primas en beneficio del sector productivo.

3. OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA

3.1. Conocer la fundamentación teórica y sus aplicaciones de Ingeniería de Reacciones I de uso común y sus aplicaciones prácticas en el sector productivo.

3.2. Desarrollar habilidades y destrezas para los cálculos de ingeniería relacionados a la ingeniería de reacciones I y que tienen su aplicación en los procesos industriales.

3.3. Crear actitud crítica en los estudiantes para que el proceso enseñanza-aprendizaje en el desarrollo curricular de la asignatura se realice en un ambiente adecuado, que facilite la retroalimentación de la información y autorregulación.

4. CONTENIDOS

4.1. TEORICOS

UNIDADES OBJETIVOS TEMAS

1. Introducción a la ingeniería de reacciones.

Conocer los conceptos de cinética y la importancia del estudio para el ingeniero químico.

1.1. Cinética formal. Introducción. Conceptos.

1.2. Importancia del estudio de la cinética química.

1.3. Variables que afectan a la velocidad de reacción.

1.4. Clasificación de las reacciones químicas.

2. Cinética de las reacciones homogéneas.

Identificar la naturaleza de las reacciones y encontrar el orden de las reacciones químicas.

2.1. Factor dependiente de la concentración y temperatura.

2.2. Reacciones simples y múltiples. Reacciones

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“Saber para ser”elemental y no elemental.

2.3. Equilibrio de las reacciones químicas.

2.4. Métodos para medir la velocidad de reacción.

2.5. Leyes de velocidad de primer, segundo y tercer orden.

3. Diseño de los reactores ideales isotérmicos.

Conocer y calcular las ecuaciones de diseño para los reactores ideales.

3.1. Introducción al diseño de reactores.

3.2. La ecuación de velocidad de reacción. Métodos de obtención.

3.3. Clasificación de los reactores ideales.

3.4. Ejercicios de aplicación

4. Diseño de los reactores ideales no estacionarios.

Conocer las ecuaciones de diseño para las baterías de reactores.

4.1Reactor discontinuo. Reactor batch o de una sola carga.

4.2Baterías de reactores. Combinación de reactores.

4.3Cálculo grafico para diseño de reactores en serie

4.4Criterios para elegir entre la operación continua y batch.

4.5Criterios para elegir entre el reactor backmix y el tubular.

4.2. PRACTICOS

1. Velocidad de reacción (concentración).2. Velocidad de reacción (temperatura).3. Factores que determinan la velocidad de reacción.4. Velocidad de reacción (catalizadores).5. Determinación de la velocidad y orden de reacción.6. Cinética de una reacción.

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5. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS

Las estrategias metodológicas a aplicar en el desarrollo del presente curso se enmarcan en los documentos curriculares vigentes en la ESPOCH y la carrera de Ingeniería Química son los siguientes:

La realización de clases magistrales y clases prácticas; proponiendo al menos una o más actividades grupales durante el semestre, se cumplirán actividades de investigación, con exposición y discusión de resultados, de igual manera se formularán tareas extra clase y cuando corresponda se realizarán estudios de casos.

Los estudiantes podrán utilizar las horas de consulta para resolver problemas relacionados con la asignatura, con acompañamiento del docente.

Todo trabajo de investigación y tareas extra clase se recibirán en la fecha propuesta para su respectiva calificación.

Las fechas de evaluaciones principales se encuentran programadas en la planificación de la asignatura, independientemente sin perjuicio de lo tratado el profesor podrá diseñar una lección oral o escrita sin previo aviso.

Se tomará en cuenta la probidad académica en la presentación de tareas, evaluaciones, trabajos investigativos y lecciones.

6. USO DE TECNOLOGÍAS

Para el desarrollo de la cátedra se utilizará los medios disponibles en la Facultad de Ciencias como: Aulas virtuales, material didáctico disponible y/o elaborado por el docente, audiovisuales, guías, textos digitales, CD, entre los principales, adicionalmente el docente podrá utilizar memorias con material didáctico de su asignatura.

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7. RESULTADOS O LOGROS DE APRENDIZAJE

RESULTADOS O LOGROS DEL APRENDIZAJE

CONTRIBUCION (ALTA,MEDIA,

BAJA)EL ESTUDIANTE SERÁ

CAPAZ DE

a. Aplicación de las Ciencias Básicas de la Carrera ALTA

Resolver por medio de las CC. BB., las aplicaciones para los cálculos de ingeniería en asignaturas que tiene relación directa con el perfil de egreso de la carrera.

b. Identificación y definición del Problema ALTA

Establecer y diagnosticar problemas asociados al sector productivo, con el alcance que lo podrá definir en forma sustentada.

c. Solución de Problemas. ALTA

Plantear alternativas de solución al problema vinculantes al sector productivo, sustentado con un enfoque de evaluación técnica, económica y ambiental.

d. Utilización de herramientas especializadas ALTA

Manejar herramientas especializadas de la ingeniería química como el Diseño y/o rediseño de ingeniería, Optimización de procesos u otra afín, que le oriente exitosamente a resolver problemas del sector productivo.

e. Trabajo en equipo. ALTA

Proyectar capacidad y efectividad para trabajar en equipo, orientado al intercambio de información y la tarea grupal

f. Comportamiento ético ALTA

Mantener un comportamiento apegado a los principios que establece los códigos de la ética y moral frente a responsabilidades adquiridas en el ejercicio profesional.

g. Comunicación efectiva.

ALTA Presentar efectividad en la expresión oral, escrita y en general en el uso de la TICs para difusión de la información y

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“Saber para ser”comunicación.

h. Compromiso del aprendizaje continuo ALTA

Aceptar el compromiso de apertura al aprendizaje continuo, ya sea por modalidad formal y/o educación continua.

i. Conocimiento entorno contemporáneo .

ALTA

Valorar el entorno vinculado al campo de la ingeniería química en factores como las oportunidades de trabajo, tendencias de mercado ocupacional y desarrollo de la ciencias, nuevos procesos y tecnologías, etc.

8. AMBIENTES DE APRENDIZAJE

La modalidad de aprendizaje para la carrera de Ingeniería Química es presencial por tanto los ambientes de aprendizaje a los que se ciñe la asignatura son:

Ambientes físicos: La carrera cuenta con espacios físicos propios y compartidos al interior de la Facultad de Ciencias para la generación del conocimiento y saberes, por ello cada asignatura se imparte en aulas, laboratorios y bibliotecas, adecuadas.

Ambientes virtuales: La asignatura utiliza la infraestructura virtual instalada en la ESPOCH teniendo acceso a aula virtual, blogs, plataformas virtuales, bibliotecas, webcast (skype, live meeting, adobe connect, otros).

Ambiente institucional: Para ofrecer una formación integral la carrera de Ingeniería Química hace uso de espacios institucionales como: canchas, piscinas, áreas verdes, comedores, departamento de bienestar estudiantil, servicio de salud integral, departamento de arte y cultura, servicio de transporte politécnico, entre los principales.

El Ambiente de disciplina en que se desarrollen las actividades de la asignatura se encuentra regido por el Reglamento de Régimen Académico de la ESPOCH y responde a la estructura organizacional de la carrera y la institución.

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9. SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

ACTIVIDADES A EVALUAR

PRIMERPARCIAL

SEGUNDO PARCIAL

TERCER PARCIAL

EVALUACIÓN PRINCIPAL SUSPENSIÓN

Exámenes 4 5 5 12 20Lecciones 1 1 1Tareas Individuales 1 1 1Informes 1 1 1Fichas de ObservaciónTrabajo en Equipo 1 1Trabajo de InvestigaciónPortafolios 1Aula Virtual 1 1Otros

TOTAL 8PUNTOS

10 PUNTOS

10 PUNTOS

12PUNTOS

20PUNTOS

10. BIBLIOGRAFÍA

BÁSICALevenspiel Octave. (2005). Ingeniería de las Reacciones Químicas. Editorial Reverté. México.COMPLEMENTARIAMasterton W.L., Hurley C.N. (2004). Química: Principios y Reacciones. Paraninfo.

Juan Conesa Ferrer and Rafael Font Montesinos. (2001). Reactores Heterogéneos. Universidad Alicante / Digitalia.

Fogler, S. (2001). Elementos de ingeniería de las reacciones químicas. 4 ta Ed. Pearson Educación. México.

Smith J. M. (1991). Ingeniería de la cinética química. Cía. Editorial Continental S.A. México.LECTURAS RECOMENDADASLas ecuaciones de velocidad. Su determinación.Los reactores ideales y su comportamiento.Las baterías de reactores tubulares y reactores en serieWEBGRAFÍAwww.elsolucionario.netauladetecnologias.blogspot.comwww.educando.edu

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“Saber para ser”www.textoscientificos.com/www.aulafácil.com

Ing. Mabel ParadaFIRMA DEL DOCENTE DE

LA ASIGNATURA

Ing. Valeria TapiaFIRMA DEL

COORDINADOR DE ÁREA

Dr. Juan RamosFIRMA DEL DIRECTOR DE ESCUELA

LUGAR Y FECHA DE PRESENTACIÓN Riobamba, 6 de abril del 2015

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