Periodo académico 2019-2S

(009003) DISEÑO DE PROCESOS

Datos generales

Grupos

Tabla información sobre los grupos de la asignatura
Actividad Grupo Periodos Horarios Aula Profesor/Tutor
CLASE TEÓRICA (1) - CLASE TEÓRICA - GRUPO 1 - BOGOTÁ 31/07/2019 - 22/11/2019 MIÉRCOLES 18:00 - 20:00 AULA ACTIVA 106 - M1 CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ ACERO
VIERNES 18:00 - 20:00 AULA ACTIVA 106 - M1 CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ ACERO
(2) - CLASE TEÓRICA - GRUPO 2 - BOGOTÁ 29/07/2019 - 31/07/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
07/08/2019 - 12/08/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
26/08/2019 - 28/08/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
04/09/2019 - 09/09/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
16/09/2019 - 16/09/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
30/09/2019 - 16/10/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
23/10/2019 - 23/10/2019 MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
30/10/2019 - 04/11/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
11/11/2019 - 20/11/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
(3) - CLASE TEÓRICA - GRUPO 3 - BOGOTÁ 30/07/2019 - 01/08/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
JUEVES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
08/08/2019 - 13/08/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
JUEVES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
27/08/2019 - 29/08/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
JUEVES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
05/09/2019 - 10/09/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
JUEVES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
17/09/2019 - 17/09/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
01/10/2019 - 17/10/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
JUEVES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
24/10/2019 - 24/10/2019 JUEVES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
31/10/2019 - 05/11/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
JUEVES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
12/11/2019 - 21/11/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
JUEVES 09:00 - 11:00 AULA 405 - M7 JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
SALAS ESPECIALIZADAS CÓMPUTO (1.1) - NO REQUIERE ESPACIO - GRUPO 1.1 - BOGOTÁ - - - CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ ACERO
(2.1) - SALAS ESPECIALIZADAS CÓMPUTO - GRUPO 2.1 - BOGOTÁ 05/08/2019 - 05/08/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
14/08/2019 - 14/08/2019 MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
19/08/2019 - 21/08/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
02/09/2019 - 02/09/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
11/09/2019 - 11/09/2019 MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
18/09/2019 - 18/09/2019 MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
21/10/2019 - 21/10/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
28/10/2019 - 28/10/2019 LUNES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
06/11/2019 - 06/11/2019 MIÉRCOLES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
(3.1) - SALAS ESPECIALIZADAS CÓMPUTO - GRUPO 3.1 - BOGOTÁ 06/08/2019 - 06/08/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
15/08/2019 - 22/08/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
JUEVES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
03/09/2019 - 03/09/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
12/09/2019 - 12/09/2019 JUEVES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
19/09/2019 - 19/09/2019 JUEVES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
22/10/2019 - 22/10/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
29/10/2019 - 29/10/2019 MARTES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON
07/11/2019 - 07/11/2019 JUEVES 09:00 - 11:00 AULA WINDOWS - 309 - M7A JAVIER ANDRES DAVILA RINCON

Contenidos

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

Presentación

En su ejercicio profesional, el ingeniero químico podrá abordar el desarrollo de diseños en la planta de procesos debido a necesidades de ampliación de la capacidad instalada, mejoras en la calidad de los productos elaborados o la elaboración de un nuevo producto entre muchas otras causas. Por lo tanto, es importante que el futuro ingeniero conozca y esté en capacidad de aplicar las metodologías y estrategias de diseño de procesos enmarcadas en las normativas vigentes y utilizando herramientas computacionales adecuadas que le permita diseñar el proceso y realizar diferentes tipos de evaluaciones comotecno-económicas y ambientales.

Objetivo de Aprendizaje

Mediante el compromiso con su formación, participación activa, actitud reflexiva y retroalimentación del docente, del monitor y de sus compañeros, al finalizar el curso usted estará en capacidad de:
• Conocer y manejar los elementos propios del diseño de procesos usando
herramientas computacionales, técnicas y métodos que le permitan plantear y evaluar escenarios de diseños de procesos.

Contenidos Temáticos

Semana 1 (Introducción)
Introducción a plantas químicas, procesos productivos, materias primas, bases para la selección de materias primas (disponibilidad, ubicación, etc.). Consideraciones ambientales y de seguridad. Ética en la ingeniería. Consideraciones iniciales y especificaciones de diseño. Procesos por lotes y en continuo.


Semana 2 (Planeación y ejecución de proyectos en ingeniería)
Planeación y ejecución de proyectos de ingeniería. Proyectos de ingeniería y sus etapas. Definiciones Ingeniería conceptual, básica y detallada. Usos de las ingenierías. Alcances de cada tipo de ingeniería
y entregables.


Semana 3 (Diseño conceptual de procesos)
Aspectos generales de la ingeniería de procesos. Fuentes de información bibliográfica y experimental. Diagramas de flujo (BFD, PFD). Síntesis de procesos. Heurística para la síntesis de procesos. Conceptos de Jerarquía, integración y secuenciación al diseño de procesos. Uso de
herramientas computacionales al diseño de procesos (Matlab, Aspen Plus).


Semana 4 (Diseño del tren de reacción)
Selección de pretratamientos para materia prima. Selección de la zona de reacción (Reacciones químicas, diseño de reactores, calores de reacción, tipos de reactores.


Semana 5 (Exámenes y sustentaciones)
Examen y primera sustentación de proyectos finales.


Semana 6 (Diseño del tren de reacción)
Distribución de reactivos. Región alcanzable. Uso de herramientas computacionales al diseño de procesos (Matlab, Aspen Plus).


Semana 7 (Diseño del tren de separación)
Selección de la zona de separación (Termodinámica topológica, características de mezclas, azeótropos, miscibilidad, equilibrios).


Semana 8 (Diseño del tren de separación)
Síntesis de trenes de separación. Sistemas binarios y multicomponentes.


Semana 9 (Diseño del tren de separación)
Estructuras reactor-separador-reciclo. Uso de herramientas computacionales al diseño de procesos (Matlab, Aspen Plus).


Semana 10 (Exámenes y sustentaciones)
Examen y segunda sustentación de proyectos finales.

Semana 11 (Flujo de fluidos y solidos)
Bombeo, compresión, reducción de presión, vacío y transporte de sólidos. Cambio del tamaño de partícula y separación de sólidos según su tamaño. Remoción de partículas de corrientes líquidas o gaseosas. Uso de herramientas computacionales al diseño de procesos (Matlab, Aspen Plus).


Semana 12 (Integración energética)
Consumo energético de procesos. Tipos de combustibles. Sistemas de cogeneración y trigeneración. Procesos de gasificación y combustión. Estrategias de minimización de consumo energético.


Semana 13 (Integración energética)
Metodología Pinch. Curvas compuestas. Curva gran compuesta. Diagrama de cascada. Red de intercambio de calor. Uso de herramientas computacionales al diseño de procesos (Matlab, Aspen Energy Analyzer, HINT).


Semana 14 (Evaluación económica)
Estimación de costos de operación, generales y administrativos, fluidos de servicio, entre otros. Costo total de producción, Flujos de caja, Valor Presente Neto (VPN). Uso de herramientas computacionales al diseño de procesos (Aspen Process Economic Analyzer).


Semana 15 (Evaluación ambiental)
Evaluación del Potencial de Impacto Ambiental (PIA). Evaluación de categorías de impacto ambiental). Uso de herramientas computacionales al diseño de procesos (Aspen Plus, WAR).


Semana 16 (Exámenes y sustentaciones)
Examen y tercera sustentación de proyectos finales.

Evaluación Formativa

Para el desarrollo del curso se realizarán en cada corte varias actividades que contribuirán al logro de los objetivos, y permitirán hacer un seguimiento del avance individual a lo largo del semestre: (Primer corte 25%, Segundo Corte 35%, Tercer corte 40%).


* Talleres y asignaciones (20%): a través de tareas y asignaciones (lecturas, quices, cálculos, etc.) se realizará la evaluación de determinados temas, pero siempre serán un complemento al diseño del proceso solicitado en el proyecto final.
* Proyecto final (30%): Se realizará un proyecto final en torno al diseño de un proceso en particular en el contexto colombiano, el cual será el eje central del curso. Sobre este proyecto se deberan aplicar las metodologías, conceptos y herramientas computacionales usadas a lo largo del semestre.
* Parcial (50%): esta actividad se desarrollará de manera individual; se espera evidenciar a través de ella su capacidad para:
o Demostrar el conocimiento en diferentes campos de la ingeniería química.
o Aplicar metodologías de diseño de procesos
o Usar herramientas computacionales apropiadas para el diseño de procesos
o Articulación de conceptos y metodologías en el proceso de diseño

Bibliografía Básica Obligatoria

* Seider W., Seader J., Lewin D., Product and Process Design Principles: Synthesis, Analysis, and Evaluation. Segunda edición, John Wiley and Sons, 2003
* Turton, R., Baillie R., Whiting W., Shaeiwitz J., Analisys, synthesis, and design of Chemical Processes, segunda edición, Prentice Hall, 2002.
* Fernández Faccini H., Ejecución de proyectos de ingeniería. Universidad Nacional. Empresa Colombiana de Petróleos. 1983.
* Peters and Timerhaus. Plant design and economic for chemical engineering. McGraw Hill Co.1994.
* Couper J., W. Roy Penney (Editor), James R. Fair (Editor), Stan Walas (Editor), Chemical Process Equipment: Selection and Design, segunda edición,
* Towler G., Sinnott R., Chemical Engineering Design: Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design, Elsevier, 2008.



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