"Saber para Ser"

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

SÍLABO INSTITUCIONAL

1. INFORMACIÓN GENERAL

FACULTAD C I E N C I A S ESCUELA I N G E N I E R I A Q U I M I C A CARRERA I N G E N I E R I A Q U I M I C A SEDE M A T R I Z E S P O C H MODALIDAD P R E S E N C I A L SÍLABO DE I N G E N I E R I A D E R E A C C I O N E S 1 NIVEL S E P T I M O PERIODO ACADÉMICO M A R Z O 2 0 1 6 - A G O S T O 2 0 1 6 :

AREA CODIGO NÚMERO DE CRÉDITOS E J E R C I C I O

P R O F E S I O N A L F C I Q 7 0 4 5 •

NUMERO DE HORAS SEMANAL PRERREQUISITOS CORREQUISITOS

5 F C I Q 6 0 4 , F C I Q 6 0 5

NOMBRE DEL DOCENTE P A U L G U S T A V O P A L M A Y P A R E D E S NÚMERO TELEFÓNICO 0 9 8 4 7 2 9 1 3 1 CORREO ELECTRONICO p a v u l p a D ( 5 ) h o t m a i l . e s TITULOS ACADEMICOS DE TERCER NIVEL INGENIER© QUÍMICA

TÍTULOS ACADÉMICOS DE POSGRADO

M A G I S T E R E N I N G E N I E R I A E N T E R M O D I N A M I C A D E F L U I D O S

Página 1 d e S

"Saber para ser"

2. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

L a n a t u r a l e z a d e l a a s i g n a t u r a d e Ingeniería de Reacciones I e s teórico-práctica, e l propósito d e e s t a d i s c i p l i n a e s l a d e d o t a r a l e g r e s a d o d e l a c a r r e r a d e ingeniería química d e l a s h e r r a m i e n t a s p a r a o b t e n e r económicamente u n p r o d u c t o , a p a r t i r d e d i f e r e n t e s m a t e r i a s p r i m a s q u e s e s o m e t e n a d i f e r e n t e s e t a p a s d e t r a t a m i e n t o e n l o s p r o c e s o s químicos. L o s c o n t e n i d o s g e n e r a l e s a e s t u d i a r e n e s t e c u r s o s o n : Cinética d e l a s r e a c c i o n e s homogéneas. Diseño d e r e a c t o r e s i d e a l e s isotérmicos, y , Diseño d e r e a c t o r e s i d e a l e s n o e s t a c i o n a r i o s .

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

L a s m a t e r i a s p r i m a s s e s o m e t e n p r i m e r o a u n a s e r i e d e e t a p a s d e t r a t a m i e n t o físico, p a r a p o n e r i a s e n f o r m a e n q u e p u e d a n r e a c c i o n a r químicamente, y a continuación p a s a n a l r e a c t o r . L o s p r o d u c t o s d e reacción h a n d e s o m e t e r s e después a n u e v o s t r a t a m i e n t o físicos ( s e p a r a c i o n e s , p u r i f i c a c i o n e s , e t c . ) p a r a o b t e n e r e l p r o d u c t o d e s e a d o .

E n l a e t a p a d e t r a t a m i e n t o químico e s m u y f r e c u e n t e q u e s e a l a más s i g n i f i c a t i v a d e l p r o c e s o , e s d e c i r , l a q u e económicamente d e c i d e l a p o s i b i l i d a d d e l m i s m o . E l diseño d e l r e a c t o r n o e s cuestión d e r u t i n a , y a q u e p a r a e l m i s m o p r o c e s o p u e d e n p r o p o n e r s e d i f e r e n t e s diseños. E l diseño óptimo n o h a d e b a s a r s e p r e c i s a m e n t e e n e l c o s t o miínimo d e l r e a c t o r , p u e d e h a c e r s e u n diseño c o n u n c o s t o b a j o d e l r e a c t o r p e r o l o s m a t e r i a l e s q u e s a l e n d e l a instalación p u e d e n e s t a r e n c o n d i c i o n e s t a l e s q u e s u t r a t a m i e n t o r e q u i e r a u n c o s t o más e l e v a d o q u e e m p l e a n d o o t r o s diseños. E n c o n s e c u e n c i a e l diseño más a d e c u a d o h a d e c o n s i d e r a r s e l a economía g l o b a l d e l p r o c e s o .

P a r a e l diseño d e l r e a c t o r h e m o s d e d i s p o n e r d e información, c o n o c i m i e n t o s y e x p e r i e n c i a e n d i f e r e n t e s c a m p o s : termodinámica, cinética química, mecánica d e f l u i d o s , transmisión d e l c a l o r , t r a n s p o r t e d e m a t e r i a y economía. L a economía d e l a s r e a c c i o n e s químicas e s l a síntesis d e t o d o s e s t o s f a c t o r e s c o n e l o b j e t o d e diseñar, d e m o d o más a d e c u a d o , u n r e a c t o r químico.

E n u n a d e t e r m i n a d a situación, e l técnico s e e n f r e n t a c o n u n a s e r i e d e c u e s t i o n e s : l a información n e c e s a r i a p a r a a b o r d a r u n p r o b l e m a , c o m o o b t e n e r l a información a d e c u a d a y c o m o s e l e c c i o n a r e l diseño más f a v o r a b l e e n t r e d i s t i n t a s a l t e r n a t i v a s p o s i b l e s .

P o r l o e x p u e s t o , l a cátedra d e Ingeniería d e R e a c c i o n e s I f o r m a p a r t e d e l Área d e E j e r c i c i o P r o f e s i o n a l e n e l c u r r i c u l u m f o r m a l d e l a c a m e r a d e Ingeniería Química, l a m i s m a q u e dará l o s c o n o c i m i e n t o s básicos y a d e c u a d o s p a r a a p o r t a r a l a solución d e l o s p r o b l e m a s d e s c r i t o s .

2

"Saber para s e r "

2.2. CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA EN LA FORMACIÓN DEL PROFESIONAL

L a a s i g n a t u r a d e Ingeniería d e R e a c c i o n e s I p e r m i t e a l e g r e s a d o d e ingeniería química o p e r a r e f i c i e n t e m e n t e l o s r e a c t o r e s y d e l a s r e a c c i o n e s químicas q u e o c u r r e n e n l o s d i f e r e n t e s p r o c e s o s químicos i n d u s t r i a l e s e n b e n e f i c i o d e l s e c t o r p r o d u c t i v o .

3. OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA

3.1. C o n o c e r l a fundamentación teórica y s u s a p l i c a c i o n e s d e Ingeniería d e R e a c c i o n e s I d e u s o común y s u s a p l i c a c i o n e s prácticas e n e l s e c t o r p r o d u c t i v o .

3.2. D e s a r r o l l a r h a b i l i d a d e s y d e s t r e z a s p a r a l o s cálculos d e ingeniería r e l a c i o n a d o s a l a ingeniería d e r e a c c i o n e s I y q u e t i e n e n s u aplicación e n l o s p r o c e s o s i n d u s t r i a l e s .

3.3. C r e a r a c t i t u d crítica e n l o s e s t u d i a n t e s p a r a q u e e l p r o c e s o enseñanza-a p r e n d i z a j e e n e l d e s a r r o l l o c u n ^ i c u l a r d e l a a s i g n a t u r a s e r e a l i c e e n u n a m b i e n t e a d e c u a d o , q u e f a c i l i t e l a retroalimentación d e l a información y autorregulación.

4. CONTENIDOS

UNIDADES OBJETIVOS TEMAS

Unidad 1.-Introducción a l a ingeniería

d e r e a c c i o n e s .

C o n o c e r l o s c o n c e p t o s d e cinética y l a

i m p o r t a n c i a d e l e s t u d i o p a r a e l i n g e n i e r o químico

1 . - Cinética f o n n a l . Introducción. C o n c e p t o s . 2 . - I m p o r t a n c i a d e l e s t u d i o d e l a cinética química. 3 . - V a r i a b l e s q u e a f e c t a n a l a v e l o c i d a d d e reacción. 4 . - Clasificación d e l a s r e a c c i o n e s químicas.

Unidad II. Cinética d e l a s r e a c c i o n e s

homogéneas

I d e n t i f i c a r l a n a t u r a l e z a d e l a s r e a c c i o n e s y

e n c o n t r a r e l o r d e n d e l a s r e a c c i o n e s químicas.

1 . - F a c t o r d e p e n d i e n t e d e l a concentración y t e m p e r a t u r a . 2 . - R e a c c i o n e s s i m p l e s y múltiples. R e a c c i o n e s e l e m e n t a l y n o e l e m e n t a l . 3 . - E q u i l i b r i o d e l a s r e a c c i o n e s químicas. 4 . - Métodos p a r a m e d i r l a

"Saber para s e r " v e l o c i d a d d e reacción. 5 . - L e y e s d e v e l o c i d a d d e p r i m e r , s e g u n d o y t e r c e r o r d e n . P R A C T I C A N° 1 : V e l o c i d a d d e reacción (concentración). P R A C T I C A N° 2 : V e l o c i d a d d e reacción ( t e m p e r a t u r a ) . P R A C T I C A N° 3 : F a c t o r e s q u e d e t e n n i n a n l a v e l o c i d a d d e reacción.

Unidad III. Diseño d e l o s r e a c t o r e s

i d e a l e s isotérmicos.

C o n o c e r y c a l c u l a r l a s e c u a c i o n e s d e diseño

p a r a l o s r e a c t o r e s i d e a l e s

1 . - Introducción a l diseño d e r e a c t o r e s . |

2 . - L a ecuación d e v e l o c i d a d d e reacción. Métodos d e

obtención. 3 . - Clasificación d e l o s r e a c t o r e s i d e a l e s . 4 . - E j e r c i c i o s d e aplicación P R A C T I C A N° 4 : V e l o c i d a d d e reacción ( c a t a l i z a d o r e s ) . P R A C T I C A N° 5 : Determinación d e l a v e l o c i d a d y o r d e n d e reacción. P R A C T I C A N° 6 : Cinética d e u n a reacción.

Unidad IV Diseño d e l o s r e a c t o r e s

i d e a l e s n o e s t a c i o n a r i o s .

C o n o c e r l a s e c u a c i o n e s d e diseño p a r a l a s

baterías d e r e a c t o r e s

1 . - R e a c t o r d i s c o n t i n u o . R e a c t o r b a t c h o d e u n a s o l a c a r g a . 2 . - Baterías d e r e a c t o r e s . Combinación d e r e a c t o r e s . 3 . - Cálculo gráfico p a r a diseño d e r e a c t o r e s e n s e r i e 4 . - C r i t e r i o s p a r a e l e g i r e n t r e

l a operación c o n t i n u a y b a t c h .

5 . - C r i t e r i o s p a r a e l e g i r e n t r e e l r e a c t o r b a c k m i x y e l

t u b u l a r .

4

"Saber para s e r "

5. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS

L a s e s t r a t e g i a s a a p l i c a r e n e l d e s a r r o l l o d e l p r e s e n t e c u r s o s e e n m a r c a n e n l o s d o c u m e n t o s c u r r i c u l a r e s v i g e n t e s e n l a E S P O C H y l a c a r r e r a d e ingeniería química y s o n l o s s i g u i e n t e s :

• Elaboración c o n j u n t a . • A p r e n d i z a j e laberíntico. • A p r e n d i z a j e heurístico. • Análisis d e c a s o s . • Dialógica.

Y t o d o s l o s q u e c o a d y u v e n a l a l c a n c e d e l o s o b j e t i v o s d e l p r o c e s o e - a , q u e s e e n f i l e n h a c i a e l p a r a d i g m a s o c i o crítico.

6. USO DE TECNOLOGÍAS

S e propenderá a l u s o d e tecnologías a c t i v a s c o n p l e n a participación d e l o s e s t u d i a n t e s e n l a construcción d e l c o n o c i m i e n t o , así t e n e m o s :

• R e d d e I n t e m e L • C a m p o s v i r t u a l e s . • L a b o r a t o r i o d e práctica. • S i m u l a d o r d e p r o c e s o . • U s o d e c h a t s . • U s o d e N T I C ' s

7. RESULTADOS O LOGROS DE APRENDIZAJE

RESULTADOS 0 LOGROS DEL APRENDIZAJE

CONTRIBUCION {ALTA, MEDIA,

BAJA)

EL ESTUDIANTE SERÁ CAPAZ DE

a. Aplicación de las Ciencias Básicas de la Carrera A l t a

- R e s o l v e r p o r m e d i o d e l a s C C . B B . , l a s a p l i c a c i o n e s p a r a l o s cálculos d e ingeniería e n a s i g n a t u r a s q u e t i e n e relación d i r e c t a c o n e l p e r f i l d e e g r e s o d e l a c a r r e r a .

b. Identificación y definición del Problema A l t a

I d e n t i f i c a r y d i a g n o s t i c a r p r o b l e m a s a s o c i a d o s a l s e c t o r p r o d u c t i v o , c o n e l a l c a n c e q u e l o podrá definir e n forma s u s t e n t a d a .

c. Solución de Problemas A l t a P l a n t e a r a l t e r n a t i v a s d e

5 •

"Saber para ser" solución a l p r o b l e m a v i n c u l a n t e s a l s e c t o r p r o d u c t i v o , s u s t e n t a d o c o n u n e n f o q u e d e evaluación técnica, económica y a m b i e n t a l

d . Utilización de herramientas especializadas A l t a

- U t i l i z a r h e r r a m i e n t a s e s p e c i a l i z a d a s d e l a ingeniería química c o m o e l Diseño y / o rediseño d e ingeniería, Optimización d e p r o c e s o s u o t r a afín, q u e l e o r i e n t e e x i t o s a m e n t e a r e s o l v e r p r o b l e m a s d e l s e c t o r p r o d u c t i v o .

e. Trabajo en equipo A l t a

- D e m o s t r a r c a p a c i d a d y e f e c t i v i d a d p a r a t r a b a j a r e n e q u i p o , o r i e n t a d o a l i n t e r c a m b i o d e información y l a t a r e a g m p a l .

f. Comportamiento ético A l t a

- G u a r d a r c o m p o r t a m i e n t o ético y m o r a l f r e n t e a r e s p o n s a b i l i d a d e s a d q u i r i d a s e n e l e j e r c i c i o p r o f e s i o n a l y l a o b s e r v a n c i a d e l m a r c o l e g a l .

g. Comunicación efectiva A l t a

D e m o s t r a r e f e c t i v i d a d e n l a expresión o r a l y e s c r i t a , a más d e u n a a d e c u a d a comunicación d i g i t a l p a r a difusión d e l o s r e s u l t a d o s d e l a s i n v e s t i g a c i o n e s o i n f o r m e s p r o f e s i o n a l e s .

h. Compromiso del aprendizaje continuo A l t a

- M a n i f e s t a r u n a a c t i t u d d e a p e r t u r a a l a p r e n d i z a j e c o n t i n u o m e d i a n t e l a aplicación d e l posígrado o l a educación c o n t i n u a .

i. Conocimiento entorno contemporáneo A l t a

M a n i f e s t a r e l c o n o c i m i e n t o e . interés d e l o s t e m a s r e l a c i o n a d o s c o n l a c a r r e r a d e ingeniería química y q u e t i e n e n relación c o n e l e n t o m o contemporáneo ( n i v e l f o r m a t i v o , p e r s p e c t i v a s de t r a b a j o p r o f e s i o n a l , n u e v o s

6

"Saber para s e r " ámbitos d e d e s a r r o l l o d e la ingeniería química, p r o b l e m a s d e l c a m p o o c u p a c i o n a l , etc.).

8. AMBIENTES DE APRENDIZAJE

L a metodología didáctica r e f e r e n t e a l o s a m b i e n t e s d e a p r e n d i z a j e s o n e n f o c a d o s d e s d e l a visión d e l m o d e l o pedagógico y l a s s i g u i e n t e s e s t r a t e g i a s :

• P o r prácticas. • P o r c o n t r a t o s d e a p r e n d i z a j e . • P o r i n v e s t i g a c i o n e s . • T r a b a j o s g m p a l e s . • P o r p r o y e c t o s , y • T o d a s l a s q u e c o a d y u v e n a l a participación a c t i v a d e l e s t u d i a n t e .

9. SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

ACTIVIDADES A EVALUAR

PRIMER PARCIAL

SEGUNDO PARCIAL

TERCER PARCIAL

EVALUACION PRINCIPAL SUSPENSIÓN

Exámenes 4 , 0 5 , 0 4 , 0 1 2 2 0 L e c c i o n e s 1 , 0 1 , 0 1 , 0 T a r e a s I n d i v i d u a l e s 1 , 0 1 , 0 1 , 0 I n f o r m e s 2 , 0 2 , 0 F i c h a s d e Observación T r a b a j o e n E q u i p o 2 , 0 1 , 0 1 , 0 T r a b a j o d e Investigación P o r t a f o l i o s 1 , 0 A u l a V i r t u a l O t r o s

TOTAL 8 PUNTOS 10 PUNTOS 10 PUNTOS 12 PUNTOS 20 PUNTOS i

/

V 7

"Saber para ser"

10. BIBLIOGRAFÍA

BASICA L e v e n s p i e l O c t a v e . ( 2 0 0 4 ) . Ingeniería d e l a s R e a c c i o n e s Químicas. E d i t o r i a l L i m u s a W i l e y . T e r c e r a Edición. México. COMPLEMENTARIA J u a n C o n e s a F e m e r a n d R a f a e l F o n t M o n t e s i n o s . ( 2 0 0 1 ) . R e a c t o r e s Heterogéneos. U n i v e r s i d a d A l i c a n t e / D i g i t a l i a . F o g l e r , 8 . ( 2 0 0 7 ) . E l e m e n t o s d e ingeniería d e l a s r e a c c i o n e s químicas. 4 ' ^ E d . P e a r s o n Educación. México. S m i t h J . M . Ingeniería d e l a cinética química. Cía. E d i t o r i a l c o n t i n e n t a l S . A . México E s c o b a r L . Cinética química a p l i c a d a . E d i t o r i a l U t h e a . México. LECTURAS RECOMENDADAS L a s e c u a c i o n e s d e v e l o c i d a d . S u determinación. L o s r e a c t o r e s i d e a l e s y s u c o m p o r t a m i e n t o . R o m e o y J u l i e t a ( W i i l i a m S h a k e s p e a r e ) E l L a z a r i l l o d e T e r m e s (anónimo) ^ L a s baterías d e r e a c t o r e s t u b u l a r e s y r e a c t o r e s e n s e r i e E l c o n d e L u c a n o r ( D o n J u a n M a n u e l ) WEBGRAFIA http//>AAAw.ayudanprimas.com/descargar/ieqa/ingeniería-de-reacciones-quimicas.html h t t p Z / w w w . e l s o l u c i o n a r i o . n e t

/ílS

"Saber para Ser"

FIRMA DEL DOCENTE DE LA ASIGNATURA Ing. Paul Palmay

FIRMA DEL COORDINADOR DEL ÁREA

Ing. Hugo Calderón

FIRMA DEL DIRECTOR DE LA CARRERA

Dr. Segundo Trujillo

LUGAR Y FECHA DE PRESENTACIÓN R i o b a m b a , 6 d e a b r i l d e 2 0 1 6

Página 9 d e 9