1. Acerca de la asignatura
1.1. Información general
1.1.1. Código de la asignatura: 21413
1.1.2. Intensidad horaria: TAD: 4 horas-TI:8 horas
1.1.3. Número de créditos: 4
1.2. Profesores
1.2.1. FERNANDO VIEJO ABRANTE
1.2.2. Oficina: 206 (IQ) - Consulta: MARTES 2-4 p.m.
1.2.3. Web: www.facebook.com/groups/estequio E-mail: [email protected]
1.3. Propósito de la asignatura
1.3.1. Comprender y aplicar las interacciones y equilibrios que existen en mezclas de compuestos químicos en diferentes estados: gas, líquido y sólido.
1.3.2. Comprender y aplicar las leyes de conservación de la materia y los balances de materia para poder determinar flujos y composiciones de las corrientes involucradas en un proceso.
1.3.3. Identificar el tipo de sistemas y formas de energía existentes, así como aplicar las leyes de conservación de la energía y los balances de energía para poder determinar la energía intercambiada dentro de un proceso químico.
2. Bibliografía
2.1. REKLAITIS, G.V. Balances de materia y energía. México: Mc Graw Hill, 1989.
2.1.1. Tema 2-5-6
2.1.2. Enlace: BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA
2.2. FELDER, Richard; ROUSSEAU, Ronald. Principios elementales de los procesos químicos. Limusa Wiley. México. 2006.
2.2.1. Tema 1-2-3-5
2.2.2. Enlace: Principios Elementales de los Procesos Químicos - JPR504
2.3. HIMMELBLAU, David. Principios básicos y cálculos en ingeniería química. México: Prentice-may Iberoamericana, 1997.
2.3.1. Tema 1-2-3-5
2.3.2. Enlace: http://blog.utp.edu.co/docenciaedwin/files/2015/06/Principios-B%C3%A1sicos-y-C%C3%A1lculos-en-Ingenier%C3%ADa-Qu%C3%ADmica-6%C2%BA-edici%C3%B3n-David-M.-Himmelblau-Prentice-Hall.pdf
2.4. GONZALEZ, Cesar; ALVAREZ, Mario. Estequiometría. Ediciones UIS. 1985.
2.4.1. Tema 1-3
2.5. VALIENTE, Antonio. Problemas de balance de materia y energía en la industria alimentaria. Limusa. México. 2006.
2.5.1. Tema 3
2.5.2. Enlace: Problemas de balance de materia y energía en la industria alimentaria
2.6. Smith J.M.; Van Ness H.C.; Abbott M.M. Introducción a la termodinámica en ingeniería química. McGraw-Hill. 2007.
2.6.1. Tema 4
2.6.2. Enlace: Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química, Séptima Edición
3. Evaluaciones
3.1. 1ª Evaluación
3.1.1. Contenido: Tema 1-2
3.1.2. Porcentaje: 20%
3.1.3. Fecha: 22 de septiembre
3.2. 2ª Evaluación
3.2.1. Contenido: Tema 1-3
3.2.2. Porcentaje: 20%
3.2.3. Fecha:13 de octubre
3.3. 3ªEvaluación
3.3.1. Contenido: Tema 1-4
3.3.2. Porcentaje: 25%
3.3.3. Fecha: 3 de noviembre
3.4. 4ª Evaluación
3.4.1. Contenido: Tema 1-5
3.4.2. Porcentaje: 15%
3.4.3. Fecha: 17 de noviembre
3.5. Quices
3.5.1. Contenido: Tema 4-6
3.5.2. Porcentaje: 10%
3.6. Talleres
3.6.1. Porcentaje: 10%
4. Temario
4.1. Tema 1
4.1.1. Fundamentos básicos
4.1.1.1. 1.1 Cantidades dimensionales. Conversión de unidades.
4.1.1.2. 1.2 Estequiometría de las reacciones químicas.
4.1.1.3. 1.3 Diagrama de flujo: unidades de proceso y corrientes.
4.1.1.4. 1.4 Flujo y composición. Conversión de composición.
4.2. Tema 2
4.2.1. Balance por componentes sin reacción química
4.2.1.1. 2.1 Concepto de proceso y sistema. Frontera de un sistema. Tipos de sistemas.
4.2.1.2. 2.2 Ecuación general del balance de materia. Tipos de balance.
4.2.1.3. 2.3 Análisis de los grados de libertad en una unidad. Base de cálculo.
4.2.1.4. 2.4 Análisis de una unidad sin reacción química: columna de destilación, mezcladora, condensador, evaporador.
4.2.1.5. 2.5 Análisis del enlace entre unidades: serie, contorno (bypass), paralelo, reciclo y purga.
4.2.1.6. 2.6 Análisis de los grados de libertad para un sistema con varias unidades.
4.3. Tema 3
4.3.1. Gases ideales, vapores, líquidos
4.3.1.1. 3.1 Modelo de gas ideal, mezcla de gases, presión parcial. Ley de Dalton y Ley de Henry.
4.3.1.2. 3.2 Presión de vapor: punto de rocío, punto de burbuja, Ecuación de Antoine.
4.3.1.3. 3.3. Saturación y humedad: saturación relativa, molar, absoluta, porcentual, temperatura de bulbo húmedo y seco. Carta psicométrica.
4.3.1.4. 3.4. Aplicación de balances a procesos que involucren corrientes gaseosas y húmedas.
4.4. Tema 4
4.4.1. Balance por componentes con reacción química
4.4.1.1. 4.1. Estequiometría de sistemas con reacción: balance de ecuaciones de reacción químicas.
4.4.1.2. 4.2 Concepto de coeficiente estequiométrico, razón molar y velocidad de reacción.
4.4.1.3. 4.3. Concepto de reactivo limitante y porcentaje de reactivo en exceso.
4.4.1.4. 4.4. Conversión en el reactor y conversión global. Selectividad y Rendimiento.
4.4.1.5. 4.5. Ecuación de balance de sistemas con reacción química.
4.4.1.6. 4.6. Análisis de grados de libertad en sistemas con una unidad de reacción.
4.4.1.7. 4.7. Análisis de grados de libertad en sistemas con múltiples unidades de reacción.
4.5. Tema 5
4.5.1. Balance por elementos con reacción química
4.5.1.1. 5.1. Ecuación de balance elemental: molar y másico.
4.5.1.2. 5.2. Concepto de coeficiente atómico, matriz atómica y flujo neto molar.
4.5.1.3. 5.3. Análisis de grados de libertad de balances elementales.
4.5.1.4. 5.4. Análisis Orsat. Cálculo de oxígeno teórico y porcentaje de aire en exceso.
4.6. Tema 6
4.6.1. Gases reales
4.6.1.1. 6.1. Factor de Compresibilidad. Ecuación de Virial. Coeficientes de Virial.
4.6.1.2. 6.2. Ecuaciones cúbicas de estado. Modelo de Van der Waals.
4.6.1.3. 6.3. Otros modelos: Redlich-Kwong, Beatti-Bridgeman, Peng-Robinson.
4.6.1.4. 6.4. Correlaciones generalizadas para gases. Aplicación del balance elemental a procesos químicos: combustión.