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SEDE BOGOTÁFACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL

ASIGNATURA: 2015720 Laboratorio de operaciones de separación, reacciones y control TIPO DE ASIGNATURA: PrácticaINTENSIDAD: 4 horas/semana; 64 horas/semestreNÚMERO DE CRÉDITOS: 3

DOCENTES: Juan Carlos Serrato B

Alvaro OrjuelaIvan D. Gil CAlfonso Martínez AndradeGeraldine

OBJETIVOS

MISIÓNEl Departamento de Ingeniería Química y Ambiental, dependiente de la Facultad de Ingeniería, está encargado de cumplir la Misión que a la Universidad Nacional le ha encomendado la Constitución Nacional en los siguientes aspectos: Promoción de la excelencia de la educación de ingenieros químicos; asimilación, producción y difusión del conocimiento requerido por la industria química; interacción e integración con la sociedad promoviendo la formación de ciudadanos sensibles a los intereses nacionales, libres, creativos, críticos, respetuosos de los valores democráticos, los deberes civiles y los Derechos Humanos.

Como integrante de una universidad pública, se reconoce abierto a todas las corrientes de pensamiento y a todos los sectores sociales y culturales. Contribuye al servicio de la tarea permanente de la construcción de la nacionalidad en un país pluricultural y multiétnico que debe preservar y aprovechar su riqueza en biodiversidad y recursos naturales renovables y no renovables.

VISIÓNEl Departamento de Ingeniería Química y Ambiental se proyecta como un espacio organizacional para la formación integral de profesionales que contribuyan a la solución de problemas actuales y al planteamiento de opciones para el desarrollo de la industria y del país. Es un equipo de trabajo comprometido con la asimilación, aplicación, adaptación, producción y difusión de conocimiento científico y tecnológico que promueve la formación integral en cuanto el proceso educativo corresponde con el acercamiento continuo a la sociedad que reconoce necesidades y ofrece soluciones, que garantizan preservación de los recursos naturales y aseguran sostenibilidad.

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Este curso está orientado a que el estudiante:

Adquiera habilidad en la planeación y ejecución de ensayos para obtener datos con precisión y confiabilidad apropiadas y a bajo costo (desde todo punto de vista: materias primas, servicios, personal, tiempo, riesgos), tal como requiere la práctica de la ingeniería.

Adquiera habilidad en la operación (arranque, parada, control) de equipos típicos de la práctica industrial.

Adquiera habilidad en el seguimiento de un plan experimental, en particular en lo que toca con el análisis de la consistencia de la información capturada a medida que se obtiene.

Confronte o valide y refuerce los aspectos estudiados en los cursos teóricos, mediante la recolección y tratamiento de datos prácticos.

Establezca relaciones entre el funcionamiento de los equipos y la teoría correspondiente (en particular, que analice las características de aquellos que no encajan por completo dentro de los modelos propuestos por ésta).

Se ejercite en la interpretación de información técnica desde la perspectiva empresarial, y en la formulación de conclusiones y recomendaciones a nivel administrativo.

Aprenda sobre algunos tópicos que no están incluidos en los cursos teóricos (equipos; instrumentación, medición y control; seguridad y riesgos; planeación experimental; estimación de la precisión de datos y análisis de errores).

Efectúe la evaluación de equipos.

Establezca las limitaciones del funcionamiento de los equipos.

Utilice los datos del laboratorio para escalado de equipos.

Estudie algunas operaciones que no son tratadas en los cursos teóricos (adsorción, intercambio iónico, cristalización, humidificación, liofilización, por ejemplo), y use lo aprendido para analizar el comportamiento de equipos.

Mejore las habilidades de comunicación técnica oral y escrita orientada a la acción y a los hechos; gane suficiencia en la exposición de un análisis complejo de manera sencilla y clara.

Mejore las habilidades de trabajo efectivo en grupo.

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METODOLOGÍA

El trabajo en este curso se desarrollará simulando que se está en un ambiente profesional, correspondiente a una industria o una institución que hace investigación tecnológica. Se conformarán grupos de tres o cuatro estudiantes; cada grupo hará las veces de grupo de investigación, y tendrá a cargo proyectos de ingeniería en los que deberá desempeñar diversos papeles (ejecutor, consultor, auditor o interventor); tales proyectos se derivarán de casos o problemas que les encarga un superior u otra empresa, representados en este “juego” por el profesor de la asignatura. A lo largo del semestre, cada grupo se encargará de dos "proyectos o problemas especiales" (PSE1 y PSE2), cuatro "proyectos o problemas corrientes" (PR, PC, PSC1 y PSC2) y un “Proyecto final” (P).

Para cada proyecto el grupo presentará un informe de planeación, los informes de avance que sean del caso y un informe final; cada miembro del grupo desempeñará una función específica, asignada al comienzo por el docente; éste, en esencia, obrará como consultor, procurando mayor efectividad de cada grupo y de cada individuo, a medida que se desarrolla el semestre. En algunas oportunidades puede haber exposiciones por parte del docente, para presentar material nuevo o para revisar las actividades realizadas.

Los proyectos corrientes corresponden a la ejecución de ensayos que no deben tomar sino una sesión de trabajo (4 horas). En éstos el profesor es parte del grupo de investigación, de manera que algo de la planeación en estos proyectos puede correr por cuenta de él. Se trata de proyectos rutinarios, relativamente más cerrados que los especiales; la componente principal corresponde a la adquisición de datos y al análisis de resultados; éstos son entregados en informes cortos y por medio de exposiciones orales.

Los proyectos especiales son más abiertos y requieren cierta dosis de creatividad y diseño. En cada uno, el grupo recibe del profesor el enunciado de un problema con un entorno práctico; el grupo debe planear la solución y, de requerirlo, realizar los ensayos (eso implica buscar información acerca de los fundamentos de la operación en estudio y sobre normas de seguridad, hacer el diseño de los experimentos, establecer procedimientos de operación, ejecutar los ensayos, analizar los datos y procesarlos para generar resultados, así como analizar dichos resultados) y entregar la solución alcanzada. La adquisición de datos experimentales puede tomar dos sesiones. El profesor participará, cuando se le requiera, a manera de consultor para cuestiones muy específicas. Además del informe final escrito, habrá informes de avance (uno por sesión).

El proyecto final es un proyecto especial más amplio, pues deberá comprender elementos de reacción, separación y control. Para la adquisición de datos experimentales se pueden usar hasta cuatro sesiones. Aquí también, además del informe final escrito, habrá un informe de avance por sesión.

Los proyectos especiales demandan una planeación cuidadosa y la participación organizada, consistente y equitativa, de todos los miembros del grupo en las distintas fases de su ejecución.

En cada proyecto el equipo de trabajo deberá asumir la organización interna que juzgue más conveniente; cada miembro tendrá a su cargo una o más labores, y deberá responder por ellas; no obstante, todos son responsables globalmente del proyecto. En cuanto a roles, tal

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organización deberá contar al menos con un gerente general, un encargado de las comunicaciones, un responsable de la logística, alguien a cargo de la seguridad y un escéptico. La distribución de roles deberá cambiar de un proyecto a otro, de modo que durante el semestre todos los integrantes del grupo hayan pasado por todos los roles. La distribución para cada proyecto deberá ser informada al profesor al menos una semana antes de la entrega del documento de planeación correspondiente.

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ALGUNOS ASPECTOS CLAVE EN ESTE CURSO

Los proyectos que han sido diseñados para este curso comprometen solamente elementos del núcleo básico de la profesión –que ya ha sido cubierto por todos—; por eso es de esperar que el grupo se encuentre en capacidad de llevarlos a cabo con suficiencia en los plazos establecidos. Eso significa que no hay excusa para no conocer los elementos que intervienen en estos proyectos o para no repasarlos o para no emprender de manera autónoma el aprendizaje de ellos.

El trabajo de preparación de los proyectos es FUNDAMENTAL. Entre más se conozca con antelación, mejor (menos esfuerzo y trabajo en la ejecución de los ensayos y en la elaboración de los informes finales). El tiempo perdido es proporcional a los vacíos en la preparación.

Se deben seguir las normas existentes para el trabajo en el laboratorio (consultar en la Dirección del Laboratorio de Ingeniería Química la reglamentación vigente al respecto y acerca de normas de seguridad y manejo de residuos, así como lo relacionado con los protocolos para solicitud de materiales y reactivos). A la primera falta, el autor recibirá una amonestación; en caso de reincidencia no podrá participar en el siguiente proyecto y se amonestará también al Encargado de Seguridad del proyecto.

Solamente se acepta tomar información de fuentes publicadas (revistas, libros, internet,…) u obtenida directamente (por entrevista, por ejemplo), siempre y cuando se adapte al resto del documento en que se use y se dé el crédito correspondiente al autor. El plagio está prohibido; sobra decirlo. NO SE ACEPTA la reproducción total o parcial de preinformes, informes o datos de otros grupos de este semestre o anteriores. Sin excepción, la contravención de esta norma conllevará que el informe respectivo sea calificado con cero (y en caso de que se trate del informe de planeación no se permitirá la realización del proyecto).

Para la elaboración de informes se deben seguir las recomendaciones de los documentos “Cosas a tener en cuenta al elaborar informes técnicos”, “informes preliminares”, “informes cortos”, “informes finales” e “informes orales”, copia de los cuales llegará a uno de los integrantes del grupo vía correo electrónico; como alternativa, cada equipo de trabajo puede elegir algún protocolo de comunicaciones de los que emplean universidades u otras instituciones educativas reconocidas1. Debido a que en realidad el curso es una cuestión académica, los informes tendrán un carácter híbrido (por ejemplo, contendrán teoría, cosa que no tendría un informe de ingeniería).

Los documentos o informes de planeación deberán estar disponibles para evaluación a más tardar dos días antes de la sustentación. Los informes finales deberán entregarse a lo sumo una semana (para los proyectos corrientes) o dos (para los especiales) después de terminada la parte experimental correspondiente; también estos documentos deberán sustentarse. Las fechas para las sustentaciones se acordarán con el profesor al comienzo del curso.

La elaboración de los informes empieza desde el informe de planeación; durante la realización de los ensayos debe irse cotejando la calidad de la información recogida y, de

1 Esto será objeto de “negociación” y acuerdo con el docente.

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ser posible, debe irse avanzando en los cálculos. Parte de la planeación, entonces, debe considerar la disposición de recursos de cálculo e información para tales tareas.

TODO el desarrollo del proyecto deberá quedar consignado en una bitácora2 (un cuaderno dedicado exclusivamente a este curso, en el que deberá haber un registro cronológico detallado de la parte experimental, las reuniones y demás actividades). Al terminar cada sesión experimental, deberá entregarse al docente una fotocopia firmada de las hojas de la bitácora que contengan los datos recogidos en esa sesión. Partes de la bitácora, debidamente fotocopiadas, pueden anexarse a los informes.

Solamente se acepta tomar información de fuentes publicadas (revistas, libros, internet,…) u obtenida directamente (por entrevista, por ejemplo), y con la condición de que se adapte al resto del documento en que se use y se dé el crédito correspondiente al autor. El plagio está prohibido; sobra decirlo. NO SE ACEPTA la reproducción total o parcial de preinformes, informes o datos de otros grupos de este semestre o anteriores. Sin excepción, la contravención de esta norma conllevará que el informe respectivo sea calificado con cero (y en caso de que se trate del informe de planeación no se permitirá la realización del proyecto).

Debido a que la idea es que cada grupo aborde los problemas por cuenta propia, NO se acepta que para hacerlo se apoye en la experiencia de otros grupos ni de los operarios y tampoco de otros profesores. Para propósitos de este curso, a menos que el enunciado de algún problema lo contemple, se considerará que no hay registros de ninguna naturaleza acerca de los equipos o de las operaciones que dicho problema comprenda.

Todo informe deberá ir con la carta de presentación correspondiente, firmada directamente (por ejemplo, no se acepta copiarla de un archivo digital) por los responsables del mismo.

Todos los documentos producidos por el grupo de trabajo deben entregarse en físico; con copia al correo electrónico del profesor.

Cada grupo deberá elaborar y presentar un informe ejecutivo o un documento tipo artículo basado en el informe final de uno de los proyectos especiales; este documento se evaluará por separado del resto.

Las actividades que implica cualquier proyecto deben ser repartidas entre los integrantes del grupo; pero, aunque así cada cosa sea responsabilidad individual, TODOS deben conocer los aspectos esenciales del proyecto. Corresponde al grupo:

- Seleccionar equipos/condiciones/materiales.

- Diseñar un plan de contingencia (acciones a emprender ante alguna falla previsible).

- Establecer qué información se requiere y la forma de obtenerla.

- Definir formas para detectar fallas en el desarrollo de los ensayos.

- Establecer un plan para el manejo de los datos y demás información recogida.

- Definir los aspectos a analizar con base en la información recogida y la generada a partir de aquella.

- Establecer el plan de manejo de los equipos.

2 En un anexo al final de este documento se encuentran algunos elementos que pueden servir de guía para la elaboración de la bitácora.

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- Conseguir y aprestar oportunamente los equipos, materiales y demás elementos requeridos para los ensayos.

- Realizar los ensayos.

- Elaborar la bitácora.

- Procesar la información recogida.

- Discutir los resultados obtenidos.

- Elaborar los informes.

- Someter los informes a evaluación.

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EVALUACIÓN

La calificación final se obtendrá a partir de los resultados obtenidos por cada estudiante, de acuerdo con la siguiente distribución:- Proyectos corrientes: 4 * 9% c/u 36%- Proyectos especiales: 2 * 15% c/u 30%- Proyecto Final: 25%- Examen charla sobre Seguridad: 4%- Informe en inglés: 5%

Calificación de cada proyecto:La calificación se obtendrá a partir de los siguientes componentes:a. Informe de planeación: 15%b. Sustentación del informe de planeación: 15%c. Desempeño (en el laboratorio y en el rol individual que corresponda): 10%d. Resultados: 10%e. Bitácora: 10%f. Informe final: 20%g. Sustentación del informe final: 20%

Los criterios para la evaluación de los informes de planeación son: Presentación [Aspecto, pulcritud, cumplimiento de las normas]. Calidad de la introducción [Formulación del problema y su relación con el negocio y

la parte técnica]. Calidad del plan [Soporte y credibilidad; alcance; previsión de formas de

verificación de consistencia de los datos; organización para reducir costos; suficiencia de la información que piensa recogerse].

Coherencia técnica [Articulación entre objetivos, parte teórica, plan experimental y de manejo de datos].

Para la evaluación de los informes finales los criterios a usar son: Presentación [Aspecto, pulcritud, cumplimiento de las normas]. Calidad de la introducción [Formulación del problema, explicación del proyecto, su

relación con el negocio y la parte técnica, sus objetivos y alcances]. Coherencia técnica [Concordancia entre objetivos, teoría, desarrollo experimental,

datos, resultados y conclusiones]. Resultados y análisis [Presentación, coherencia, discusión acerca del significado y

la incertidumbre, análisis de magnitudes, tendencias y errores o anomalías]. Soporte [Pertinencia, aporte, de la documentación utilizada como apoyo]. Componente de seguridad [Pertinencia del manejo dado a los aspectos de

seguridad del personal, los equipos y el ambiente].