Operaciones controladas por la transferencia de materia y transmisión de calor.

Se requieren conocimientos de Química General, Química Física, Termodinámica Básica, Transmisión de Calor, Mecánica de fluidos, Fenómenos de transporte.

a) Objetivos de conocimiento.-
- Conocer los equipos y procesos físicos.
- Enumerar diferentes parámetros de diseño.
- Diseñar operaciones físicas.
b) Objetivos de habilidades.-
- Buscar datos y predecir propiedades.
- Utilizar instrumentos directos e indirectos de medida de las propiedades.
- Manejar diferentes de equipos.
- Redactar y explicar los trabajos prácticos.
c) Objetivos en el campo afectivo.-
- Comprender la importancia de la materia.
- Reconocer la utilidad de las operaciones físicas.
- Relacionar las operaciones físicas aplicadas en las plantas industriales.

La naturaleza de la asignatura nos conduce a elegir el método didáctico. En él, la mayor parte de la actividad y la responsabilidad recaen sobre el profesor que va desarrollando el tema y el alumno lo recibe, favoreciendo su retención normalmente con las notas que toma.
El método didáctico puede presentar un importante problema, el receptor de las enseñanzas, puede verse impulsado a adoptar una actitud pasiva. Por ello se debe favorecer el diálogo, creando un clima de confianza en el que el alumno pueda consultar sus dudas sin temor al ridículo. Se deberá fomentar la participación planteando cuestiones, al principio sencillas que el alumno deberá ir resolviendo, orientándole hacia la solución cuando sea necesario, de esta forma el alumno va tomando interés por la materia.
Ser desarrollará la teoría con rigor, pero con sencillez, haciendo especial mención de las consecuencias y aplicaciones que de ella se derivan ilustrándolas con el mayor número de figuras y proyecciones. Como complemento imprescindible de la clase teórica, se realizarán las clases prácticas en las que se desarrollarán diferentes ejemplos y problemas. No se deben fomentar excesivamente los problemas tipo, que ayudan a repetir pero no a discernir, por lo que se resolverán un número suficiente de problemas que ayuden a comprender las aplicaciones de la teoría y con una gran orientación de tipo práctico incidiendo en el diseño y el dimensionado de las operaciones del programa, puesto que las clases prácticas en Ingeniería Química deben de perseguir el desarrollo de las habilidades del estudiante en el arte de ingeniería.
El desarrollo de la clase de problemas se organizará de la siguiente forma. Inicialmente debe hacerse un breve esquema de la teoría cuyas aplicaciones se van a tratar, resaltando los aspectos conceptuales más importantes. Conseguiremos de esta forma un doble objetivo, centrar el tema de la clase y disipar las dudas que hayan aparecido en el alumno, tras la maduración de la clase de teoría.
A continuación se debe pasar a la realización de los problemas, que naturalmente, deben ir ordenados en orden creciente de dificultad. En primer lugar y como continuación de la introducción realizada, suele ser interesante realizar pequeñas cuestiones teóricas, como deducción de alguna propiedad auxiliar, demostraciones completas del las que sólo se ha dado el camino de la clase teórica, etc.
Seguidamente, debe pasarse a la resolución de problemas que resulten de aplicación directa de la teoría y en los que casi mecánicamente puede llegarse al resultado pedido. Finalmente, hay que plantear verdaderos problemas en los que su resolución no aparezca en forma directa y el alumno necesite en tal caso usar incluso razonamientos basados en otras clases.
En una asignatura como la que nos ocupa, entroncada con profundas raíces teóricas, culminada con un amplio campo de realizaciones constructivas y tecnológicas y cuyo medio fundamental de desarrollo ha sido la experimentación, la importancia de las prácticas de laboratorio no necesita demostración.
Los trabajos de laboratorio bien orientados, y no solo destinados a desarrollar la habilidad manual del alumno, sus facultades de observación o su familiarización con la instrumentación, son un complemento fundamental de la enseñanza teórico-práctica.
Los trabajos de laboratorio han de enfrentar al alumno con el mundo real para que aplique allí los conocimientos teóricos obtenidos, así como de fomentar el trabajo en equipo y la creatividad. De cualquier forma, las prácticas de laboratorio deben estar encaminadas a comprobar experimentalmente los resultados probados o supuestos en el desarrollo de la teoría. Para que su eficacia llegue a tener un nivel adecuado, es preciso que sea realizada  por un número reducido de alumnos, de tal manera que exista una misión individual en el ensayo que se está efectuando.
El desarrollo de la práctica irá precedido de explicaciones del profesor, encaminadas no exclusivamente al manejo del aparato o descripción del mismo, sino que hay que enraizarlo en la teoría y fijar muy claramente los objetivos que se pretenden alcanzar o los principios que se intentan probar.
El trabajo de prácticas debe ir encaminado además, a desarrollar ciertas facultades del alumno, la capacidad de observación, su destreza manual y lo que es más importante, motivará su espíritu investigador y crítico, quizás poco cultivado por el formalismo del resto de las actividades académicas.
La manipulación con equipos industriales, la observación del funcionamiento de un sistema de toma de datos, el manejo de ciertos útiles o auxiliares, como termopares, medidores de caudal..., son experiencias de alto contenido formativo, y que ayudarán eficazmente alumno, cuando se enfrenta con problemas prácticos en la vida profesional.

La asignatura se divide en dos partes, con evaluaciones independientes, las dos partes han de aprobarse para quedar exento del examen de curso en Junio. Para el examen de curso en Junio y Septiembre, las partes aprobadas se respetan y solo hay que examinarse de las no aprobadas. Para el examen de Diciembre no se conservan partes aprobadas, pues se considera examen final al ser convocatoria extraordinaria. En general la evaluación de cada una de las partes se divide en 5% evaluación continua (pruebas cortas, preguntas orales, informes,...); 80% evaluación por examen escrito; 15% evaluación práctica (prácticas en laboratorio, libreta de prácticas). Las prácticas de la asignatura han de realizarse obligatoriamente, y la evaluación de las mismas se realizará por la libreta de prácticas y la observación del trabajo realizado en el laboratorio. Puede optarse por no realizar las prácticas de laboratorio y realizar un examen de prácticas, que a título orientativo como mínimo incluirá la realización de una práctica del programa en el laboratorio. Tener las prácticas aprobadas, solo exime del examen de prácticas, durante el curso en que fueron realizadas, si se quiera optar a la deducción del 15% para los examenes. Es obligatorio tener las prácticas realizadas y aprobadas para poder optar al aprobado de la asignatura.

1. Difusividad de gases. (1h)
Se aplican los conceptos en el tubo de Stefan, Ley de Fick y ecuaciones de Balances de materia estacionario. Se determinación de propiedades de transferencia de líquidos en fase gas.

2. Difusividad de líquidos. (1h)
Se aplican los conceptos, Ley de Fick y ecuaciones de Balances de materia estacionario y no estacionario. Se determinación de propiedades de transferencia de sólidos en fase líquida y se correlacionan datos.

3. Coeficientes de transferencia de materia. (2h)
Se determinan rapideces de transferencia de materia, se aplican los conceptos así como parámetros de ingeniería (velocidad de mojado). Se calculan coeficientes de transferencia de materia y se comparan con los que predicen las correlaciones de la bibliografía.

4. Absorción de gases. (2h)
Se realizan los balances de materia y se estudia y determina la NTU y la HTU. Se analizan los coeficientes de transferencia en ambas fases y se estudia la eficacia del relleno.

5. Destilación. (14h)
Determinación del equilibrio líquido-vapor.
Rectificación en columna de platos.
Se realizan los balances de materia y de energía y se estudia  el efecto de la relación de reflujo sobre la composición del producto. Se realiza el dimensionado del plato por su comportamiento hidrodinámico. Se determina la altura de la torre mediante la aplicación de los coeficientes de transferencia de materia y el estudio de la NTG, NTL y la eficacia del plato.

Rectificación en columna de relleno.
Se realizan los balances de materia y de energía y se estudia y determina la NTU y la HTU. Se analizan los coeficientes de transferencia en ambas fases y se estudia la eficacia del relleno. Se verifica la relación del reflujo sobre la composición del producto.

6. Extracción sólido-líquido. (4h)
Se determina el equilibrio sólido-líquido. Se estudia la operación por etapas. Se realiza el análisis gráfico del proceso. Se verifica y evalúa la eficacia y se analiza la ecuación de Fan.

7. Extracción líquido-líquido. (4h)
Se determina el equilibrio líquido-líquido. Se estudia la operación continua. Se realizan balances de materia del sistema y se analiza gráficamente el proceso. Se estudia de la rapidez de transferencia y la eficacia de la operación.

8. Intercambio Iónico. (2h)
Se evalúan difusividades y se determina la selectividad de las resinas. Se estudia de la torre de lecho mixto. Se diseña la operación y se dimensiona el equipo utilizando datos experimentales y gráficos suministrados por fabricantes.