Datos básicos de la asignaturaTitulación: Grado en Ingeniería Química IndustrialAño plan de estudio: 2010

Curso implantación: 2020-21Centro responsable: Escuela Politécnica Superior

Nombre asignatura: Reactores QuímicosCódigo asigantura: 2090030Tipología: OBLIGATORIACurso: 3Periodo impartición: Segundo cuatrimestre

Créditos ECTS: 6Horas totales: 150Área/s: Ingeniería QuímicaDepartamento/s: Ingeniería Química

Coordinador de la asignatura

MUÑOZ GARCIA JOSE

Profesorado

Profesorado del grupo principal:

MUÑOZ GARCIA JOSE

Objetivos y competencias

OBJETIVOS:

- Adquisición de los conocimientos necesarios para determinar la velocidad a la que ocurre un

proceso químico.

- Adquisición de conocimientos sobre el funcionamiento de un reactor químico y sobre los tipos de

reactores que existen en la industria química, así como de habilidades para seleccionar el reactor

óptimo para una determinada aplicación.

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 1 de 12

- Adquisición de conocimientos sobre modelos y ecuaciones aplicados al diseño de los reactores.

- Adquisición de conocimientos y habilidades para comprender el funcionamiento de un reactor cuyo

comportamiento no se ajusta al ideal.

- Capacidad de comprensión de situaciones en las que tienen lugar una reacción química y una

operación de transferencia de materia, sabiendo discernir cuál de estas etapas es la controlante y

cómo influye esta situación en el diseño o en el modo de operación del reactor.

- Adquisición de conocimientos sobre catalizadores y reactores catalíticos.

- Adquisición de conocimientos sobre biorreactores y procesos biotecnológicos.

COMPETENCIAS:

Competencias específicas:

E19: Conocimientos sobre balances de materia y energía, biotecnología, transferencia de materia,

operaciones de separación, ingeniería de la reacción química, diseño de reactores, y valorización y

transformación de las materias primas y recursos energéticos.

Competencias genéricas:

G01: Capacidad para la resolución de problemas.

G04: Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.

G07: Capacidad de análisis y síntesis.

G08: Capacidad de adaptación a nuevas situaciones.

G12: Capacidad de gestión de la información en la solución de situaciones problemáticas.

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 2 de 12

G14: Sensibilidad por temas medioambientales.

G15: Capacidad para el razonamiento crítico.

Competencias desarrolladas por las actividades formativas:

Clases teóricas: E19, G07, G12, G14, G15

Clases prácticas (resolución de problemas): E19, G01, G04, G07, G08, G12, G14, G15

Contenidos o bloques temáticos

BLOQUE I: INTRODUCCIÓN.

- Generalidades sobre reacciones químicas y sobre reactores.

- Termodinámica y Cinética Aplicada de Reacciones Químicas.

BLOQUE II: REACTORES IDEALES HOMOGÉNEOS.

- Reactor de mezcla completa discontinuo.

- Reactor de flujo en pistón. Recirculación.

- Reactor de flujo en mezcla completa continuo.

- Baterías de reactores.

- Comportamiento no isotermo de reactores. Estabilidad.

- Selección y cálculo de reactores para reacciones múltiples.

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 3 de 12

BLOQUE III: FLUJO NO IDEAL.

- Introducción al flujo no ideal. Distribución de tiempos de residencia.

- El reactor laminar.

- Introducción al diseño de reactores reales.

BLOQUE IV: REACTORES HETEROGÉNEOS.

- Introducción a las reacciones catalíticas heterogéneas.

- Diseño de reactores para reacciones catalíticas heterogéneas

- Reacciones y reactores heterogéneos no catalíticos

- Biorreactores

.

Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos

BLOQUE I: INTRODUCCIÓN (10 horas).

- Generalidades sobre reacciones químicas y sobre reactores.

Objetivos del diseño de reactores químicos y bioquímicos y encuadre dentro de la Ingeniería

Química. Factores a tener en cuenta para el diseño de reactores.

- Termodinámica y Cinética Aplicada de Reacciones Químicas.

Entalpía de reacción. Tablas estequiométricas. Composición de equilibrio. Velocidad de reacción.

Determinación de ecuaciones cinéticas a partir de datos experimentales.

BLOQUE II: REACTORES IDEALES HOMOGÉNEOS (28 horas)

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 4 de 12

- Reactor de mezcla completa discontinuo.

Diseño para operación isoterma. Optimización. Diseño para operaciones no isotermas.

- Reactor de flujo en pistón. Recirculación.

Diseño para operación isoterma. Diseño para operaciones no isotermas. Influencia de pérdidas de

carga en el diseño. Recirculación.

- Reactor de mezcla completa continuo.

Diseño para operación isoterma. Diseño para operaciones no isotermas. Diseño para

funcionamiento semicontinuo.

- Baterias de reactores.

Reactores mezcla completa continuo y de flujo en pistón en serie y en paralelo.

- Comportamiento no isotermo de reactores. Estabilidad.

Progresión óptima de temperatura (selección de reactores). Multiplicidad de estados estacionarios.

Comportamiento autotérmico. Estabilidad

-Selección y cálculo de reactores para reacciones múltiples.

Reacciones en paralelo, en serie y en serie paralelo: selección del reactor o batería dereactores

óptima. Cálculo de la distribución de productos. Diseño de reactores.

BLOQUE III: FLUJO NO IDEAL. (4 horas)

- Introducción al flujo no ideal. Distribución de tiempos de residencia.

Análisis cualitativo de las causas de no idealidad. Funciones para análisis de la distribución de

tiempos de residencia.

- El reactor laminar.

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 5 de 12

- Introducción al diseño de reactores reales.

BLOQUE IV: REACTORES HETEROGÉNEOS. (18 horas)

- Introducción a las reacciones catalíticas heterogéneas.

Reacciones catalíticas heterogéneas. Catalizadores. Fundamentos de cinética de reacciones

catalíticas heterogéneas.

- Diseño de reactores para reacciones catalíticas heterogéneas

Reactores catalíticos heterogéneos. Diseño de reactores.

- Biorreactores

Biorreactores para reacciones enzimáticas. Biorreactores para fermentación microbiana.

- Reacciones y reactores heterogéneos no catalíticos

Introducción a la ingeniería de las reacciones químicas heterogéneas sólido-fluido y fluido-fluido.

PLAN DE CONTINGENCIA. ASIGNATURA REACTORES QUÍMICOS

Considerando los criterios académicos para la adaptación de las titulaciones oficiales de la US a las

exigencias sanitarias promovidas por la COVID- 19, se describen en este proyecto docente 3

escenarios para el curso académico 2020-2021:

1)Escenario cero: total presencialidad.

2)Escenario A: menor actividad académica presencial como consecuencia de medidas sanitarias de

distanciamiento interpersonal que limiten el aforo permitido en el aula

3)Escenario B: suspensión de la actividad presencial y docencia completamente en línea

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 6 de 12

En esta asignatura se aplican diferentes metodologías, como la lección magistral y clases prácticas

de problemas. El profesor apoyará sus explicaciones con diapositivas (en la medida de lo posible,

usando lengua inglesa técnica, para favorecer la empleabilidad de los estudiantes y sus habilidades

en una lengua básica a nivel científico y tecnológico), tratando de desarrollar una clase interactiva y

participativa. En la medida de lo posible se tratará de contar con la aportación presencial o por

videoconferencia de algún profesional del sector químico-industrial

Escenario 0

El escenario 0 permite diseñar un proyecto docente donde se lleven a cabo la totalidad de acciones

formativas presenciales.

El escenario 0 es el descrito anteriormente por lo que no se considera necesario repetirlo

Escenario A. Plan de contingencia

a)Clases de teoría y de problemas. El aforo no permite sesiones presenciales para la totalidaddel

alumnado, garantizando la distancia de seguridad indicada por diversas agencias relacionadas con

la salud, como la OMS. Por tanto, para favorecer la seguridad, en lo que respecta a la salud, de

estudiantes y profesores, las clases teóricas se impartirán por medios telemáticos. Se usarán

medios ofrecidos por la Universidad de Sevilla, como Blackboard Collaborate para permitir la

enseñanza ?on line?. A lo largo de estas presentaciones, el docente desarrollará los contenidos de

la asignatura. Las clases telemáticas no consistirán sólo en la exposición oral del profesor, sino que

se buscará que los estudiantes participen y se utilizarán herramientas interactivas de evaluación y

comunicación.

b)Tutorías y seguimiento. El seguimiento del trabajo de los estudiantes resulta fundamental,

realizándose a través de videotutorías utilizando la herramienta BBCollaborate y

complementariamente correo electrónico.

Nota complementaria. De acuerdo con la Ley de Propiedad Intelectual, de la Protección Civil del

Honor, de la Intimidad y de la Propia Imagen, y de Garantía de los Derechos Digitales, debe tenerse

en cuenta que en el escenario multimodal, cuando proceda, el personal docente implicado en la

impartición se reserva el derecho de no dar el consentimiento para la captación, publicación,

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 7 de 12

retransmisión o reproducción de su discurso, imagen, voz y explicaciones de cátedra, en el ejercicio

de sus funciones docentes, en el ámbito de la Universidad de Sevilla."

Escenario B. Plan de contingencia

El escenario B establece que la presencialidad no es posible por lo que se han de desarrollar las

enseñanzas y la evaluación en la modalidad 100% en línea. Los apartados a) y b), así como la nota

complementaria descritos anteriormente para el escenario A se mantendrían iguales.

Evaluación

Escenario 0

La evaluación de los estudiantes se realizará teniendo en cuenta la siguiente información:

La asignatura se evaluará en base a una serie de pruebas con preguntas teóricas, cuestiones y

problemas (para lo que será necesario contar con los recursos de las aulas informáticas de la

Escuela Politécnica Superior, EPS) que versarán sobre los conocimientos adquiridos en los

diferentes bloques temáticos.

Se considerará superada la asignatura cuando el estudiante demuestre que ha alcanzado unos

conocimientos al menos básicos de teoría, capacidad de responder a cuestiones aplicadas y de

resolución de problemas. En cualquier caso, los puntos obtenidos en cada uno de los exámenes

parciales, o el total de puntos si la prueba es única, deberá ser igual o superior a 5.

Escenario A

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 8 de 12

La evaluación de los estudiantes se realizará utilizando las mismas herramientas y criterios que los

descritos para la fase 0, pero haciendo uso de las aulas informáticas de la EPS tal que se garantice

una adecuada ventilación y que se mantenga la distancia de seguridad recomendada. Los alumnos

tendrán que usar mascarillas durante todo el tiempo de examen.

ESCENARIO B

Los exámenes se realizarán en modo no presencial, usando medios telemáticos.

.

Actividades formativas y horas lectivas

Actividad Créditos Horas

A Clases Teóricas 4,5 45

C Clases Prácticas en aula 1,5 15

Metodología de enseñanza-aprendizaje

Clases teóricas y clases de problemas: Clases expositivas teórico/prácticas con apoyo de medios

audiovisuales, utilizando herramientas de enseñanza ?telemática?, lo que da la posibilidad de

grabación de las clases. Se resolverán problemas previamente propuestos durante las clases y se

asignarán problemas a resolver por parte de los estudiantes.

Sistemas y criterios de evaluación y calificación

La asignatura se evaluará en base a una serie de pruebas con preguntas teóricas, cuestiones y

problemas que versarán sobre los conocimientos adquiridos en los diferentes bloques temáticos.

Se considerará superada la asignatura cuando el estudiante demuestre que ha alcanzado unos

conocimientos al menos básicos de teoría, capacidad de responder a cuestiones aplicadas y de

resolución de problemas. En cualquier caso, los puntos obtenidos en cada uno de los exámenes

parciales, o el total de puntos si la prueba es única, deberá ser igual o superior a 5.

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 9 de 12

Se realizarán dos parciales a lo largo del cuatrimestre.

Se considerará aprobado mediante el sistema de evaluación continua a aquellos alumnos que

obtengan un valor igual o superior a 5 en cada uno de los dos exámenes parciales.

Aquellos alumnos que tengan alguno de los parciales aprobados pero no hayan superado la

totalidad de la asignatura, tendrán que examinarse en la primera convocatoria oficial sólo de la parte

suspensa.

Aquellos alumnos que no se hayan presentado a los parciales o no hayan superado éstos,

realizarán un examen con cuestiones teóricas y de problemas del parcial o parciales

correspondientes. Se considerará aprobado si la calificación obtenida en la prueba única completa o

del parcial a recuperar es igual o superior a 5.

En la 2ª y en la 3ª convocatoria, se realizará un examen único sobre la totalidad de la asignatura.

Criterios de calificación del grupo

Las pruebas constan de dos partes: parte teórica y parte de problemas. El valor relativo de la parte

teórica será del 20% y la parte de problemas será del 80% de la calificación total de cada prueba.

Para superar la prueba se requiere aprobar cada una de las partes.

Horarios del grupo del proyecto docente

https://eps.us.es/docencia/Ordenacion%20Acad%C3%A9mica/horarios-y-aulas-2019-20

Calendario de exámenes

https://eps.us.es/examenes-curso-2019-2020

Tribunales específicos de evaluación y apelación

Presidente: ANTONIO FRANCISCO GUERRERO CONEJO

Vocal: MANUELA SEBASTIANA RUIZ DOMINGUEZ

Secretario: MARIA DEL CARMEN ALFARO RODRIGUEZ

Suplente 1: MARIA NIEVES IGLESIAS GONZALEZ

Suplente 2: PABLO RAMIREZ DEL AMO

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 10 de 12

Suplente 3: FRANCISCO CARRILLO DE LA FUENTE

Bibliografía recomendada

BIBLIOGRAFÍA GENERAL:

Cinética Química Aplicada

Autores: J.R. González Velasco, J.A. González Marcos, P. González Marcos, J.I. Gutiérrez Ortiz y

M.A. Gutiérr

Edición: 1ª

Publicación: Editorial Síntesis, 1999

ISBN: 8477386667

Ingeniería de las Reacciones Químicas

Autores: O. Levenspiel

Edición: 3ª

Publicación: Editorial Limusa Wiley, 2009

ISBN: 9681858603

Elementos de ingeniería de las reacciones químicas

Autores: Fogler, H.Scott

Edición: 4ª

Publicación: Pearson Educación, 2008

ISBN: 9789702611981

An Introduction to Chemical Engineering Kinetics and Reactor Design

Autores: C.G. Hill, Jr. y T.W. Root

Edición: 2ª

Publicación: Editorial John Wiley & Sons, Inc., 2014

ISBN: 978-1-118-36825-1

Intrroducción a la Ingeniería Química

Autores: G. Calleja Pardo,

Edición: 1ª

Publicación: Editorial Síntesis, 1999

ISBN: 9788477386643

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 11 de 12

Essentials of Chemical Reaction Engineering

Autores: Fogler, H. Scott

Edición: 1ª

Publicación: Pearson. Prentice Hall International, 2011

ISBN: 978-0-13-211936-8

Ingeniería de Reactores

Autores: J.M. Santamaría, J.Herguido, M.A: Menéndez, A. Monzón

Edición: 1ª

Publicación: Editorial Síntesis

ISBN: 84-7738-665-X

BIBLIOGRAFÍA ESPECÍFICA:

Principios de Ingeniería de los Bioprocesos

Autores: P. M. Doran

Edición: 1ª

Publicación: Editorial Acribia, 1998

ISBN: 9788420008530

INFORMACIÓN ADICIONAL

Recursos electrónicos:

www.engin.umich.edu/¿cre/fogler &gurmen

¿http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/15296

¿http://www.fing.edu.uy/iiq/reactores/cursos/irq1/materiales/SISTEMAS_HETEROGENEOS_2010.p

df

¿http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/15296

PROYECTO DOCENTE

Reactores Químicos

Grp Clases Teóricas Reactores Químicos.

CURSO 2020-21

Última modificación 07/09/2020 Página 12 de 12