| Competències |
| Tipus A | Codi | Competències Específiques |
| A1.1 | Destacar en l'estudi i coneixement de l'àmbit de recerca triat: avaluar la importància cientificotècnica, el potencial tecnològic i la viabilitat de la nanociencia, dels materials, del seu disseny, la seva preparació, propietats, processos i desenvolupaments, tècniques i aplicacions. | |
| A1.4 | Concebre, dissenyar, construir, avaluar, reformular i mantenir equips, aplicacions o dissenys eficients per a estudis experimentals i de simulació numèrica en temes de tecnologia química. | |
| A2.4 | Sensibilitzar-se en temes mediambientals i socials relacionats amb la nanociència, els materials i el camp general de la tecnologia química. | |
| Tipus B | Codi | Competències Transversals |
| B1.1 | Comunicar i discutir propostes i conclusions en fòrums multilingües, especialitzats i no especialitzats, d'una manera clara i sense ambigüitats. | |
| Tipus C | Codi | Competències Nuclears |
| C1.1 | Dominar en un nivell intermedi una llengua estrangera, preferentment l’anglès. | |
| C1.2 | Utilitzar de manera avançada les tecnologies de la informació i la comunicació. |
| Resultats d'aprenentage |
| Tipus A | Codi | Resultats d'aprenentatge |
| A1.1 |
Coneix i classifica les reaccions i els reactors heterogenis catalítics i no catalítics. Coneix les últimes tendències en reactors heterogenis. Dissenya reactors heterogenis amb especial dedicació a la catàlisi. Dissenya reactors intensificats (reactors de membranes, destil • lació reactiva) Proposa reactors adequats a problemes tècnics. | |
| A1.4 |
Utilitza eines numèriques (polymath, matlab) en el disseny de reactors. | |
| A2.4 |
Dissenya reactors tenint en compte criteris de seguretat, economia i de medi ambient | |
| Tipus B | Codi | Resultats d'aprenentatge |
| B1.1 |
Intervé de forma efectiva i transmet informació rellevant. Planifica la comunicació: genera idees, busca informacions, selecciona i ordena la informació, fa esquemes, determina el tipus de públic i els objectius de la comunicació, ... Prepara i realitza presentacions estructurades complint amb els requisits exigits. Redacta documents amb el format, contingut, estructura, correcció lingüística, registre adequats i il•lustra conceptes utilitzant correctament les convencions: formats, títols, peus, llegendes, ... Utilitza un llenguatge apropiat a la situació. Utilitza estratègies per presentar i dur a terme les seves presentacions orals (ajuts audiovisuals, mirada, veu, gest, control de temps, ...). | |
| Tipus C | Codi | Resultats d'aprenentatge |
| C1.1 |
Expressa opinions sobre temes abstractes o culturals de forma limitada Explica i justifica breument les seves opinions i projectes Comprèn instruccions sobre classes o tasques assignades pels professors Comprèn informació i articles de caràcter rutinari Extreu el sentit general dels textos que contenen informació no rutinària dins d'un àmbit conegut Escriu cartes o prendre notes sobre assumptes previsibles i coneguts | |
| C1.2 |
Coneix el maquinari bàsic dels ordinadors Coneix el sistema operatiu com a gestor del maquinari i el programari com eina de treball Utilitza programari per a comunicació off-line: editors de textos, fulles de càlcul i presentacions digitals Utilitza programari per a comunicació on-line: eines interactives (web, moodle, blocs..), correu electrònic, fòrums, xat, vídeo-conferències, eines de treball col·laboratiu... |
| Continguts |
| Tema | Subtema |
| The equations of change of mass, energy and momentum | Review of the fundamental microscopic balances of mass, energy and momentum, and their application to reactor design. Numerical solution of the microscopic balances: introduction to COMOSL multiphisics |
| Homogeneous reactors | Application of the equations of change to homogeneous reactors: Tubular reactors in turbulent and laminar flow Reduction to ideal flow reactor: plug flow and perfectly mixed reactors. |
| Reactions in heterogeneous systems: application to solid catalysts and reactive membranes | Interfacial mass and energy transport in heterogeneous catalysts. Mass and energy transfer coefficients. Internal transport and reaction inside porous materials: catalyst pellets and catalytic membranes. Definition of internal effectiveness factors and global effectiveness factors and analytical solutions in simple situations. Numerical solution of generalized systems with multiple simultaneous reactions. |
| Design of biphasic catalytic reactors (S-G and S-L) | Packed bed catalytic reactor Fluidized bed reactor Monoliths and catalytic-wall reactors |
| Design of multiphasic catalytic reactors (GLS) | A generalized model for GLS catalytic reactors. Application to bubble column slurry reactors and trickle-bed reactors. Stirred tank slurry reactors. GLS reactors based on catalyst monoliths |
| Introduction to process intensification through reactor design | Reactive distillation. Membrane reactors. Microfluidics and microreactors |
| Planificació |
| Metodologies :: Proves | ||||||||||
| Competències | (*) Hores a classe |
Hores fora de classe |
(**) Hores totals | |||||||
| Activitats Introductòries |
|
1 | 0 | 1 | ||||||
| Sessió Magistral |
|
24 | 24 | 48 | ||||||
| Pràctiques a laboratoris |
|
24 | 60 | 84 | ||||||
| Presentacions / exposicions |
|
3 | 6 | 9 | ||||||
| Atenció personalitzada |
|
2 | 0 | 2 | ||||||
| Proves pràctiques |
|
6 | 0 | 6 | ||||||
| (*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor. (**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat | ||||||||||
| Metodologies |
| Descripció | |
| Activitats Introductòries | Presentation of the course: description of the course contents, objectives, methodologies, planning and evaluation criteria. |
| Sessió Magistral | Lecture sessions to develop the content of the course, and discussion of practical examples. Support material will be provided to the students in advance through the Moodle space of the course. |
| Pràctiques a laboratoris | The students will work in groups on the analysis and design of heterogeneous reactors based on "real-life" case studies. The solution of these problems will involve the use of numerical computational tools (COMSOL simulation laboratory). A total of 3 or 4 cases will be solved, depending on their complexity. The results of each case will be presented in a written report. One of the cases will be presented by the students to the rest of the class as well. |
| Presentacions / exposicions | The students will perform a public presentation and discussion of the results attained in one of the cases they study. |
| Atenció personalitzada | Individual interviews/meetings will be scheduled for those students requiring specific assistance to deal with any aspect of the course |
| Atenció personalitzada |
| Descripció |
| The instructor will be available during office hours to provide further help and guidance to the students individually. Students should take advantage of these meetings to solve questions and doubts they may have about specific parts of the course material. The hours in which those meetings may be scheduled will be posted in the Moodle workspace before the course starts. Dr. Daniel Montané. Department of Chemical Engineering. Office 217. daniel.montane@urv.cat 977 559 652 |
| Avaluació |
| Metodologies | Competències | Descripció | Pes | ||||||
| Pràctiques a laboratoris |
|
A total of 3 or 4 case studies will be developed during the laboratory practicals. The total contribution of these activities will be 55% of the final grade. The individual contribution of each activity will depend on their complexity, and will be announced in the Moodle space at the beginning of the semester. | 55 | ||||||
| Presentacions / exposicions |
|
Oral public presentation of the results of one of the problems. | 5 | ||||||
| Proves pràctiques |
|
2 practical tests, to be solved individually, will be developed during the course. To pass the course, and regardless of the other items to be evaluated, it is required that: - The average grade of the 2 tests is at least of 5.0 points over 10 points. - The grade in the test with the lower score should be at last of 4.0 over 10 points. |
40 | ||||||
| Altres |
| Altres comentaris i segona convocatòria | |||
|
Second evaluation: Students who need to take the second evaluation will be graded based on the following items and contributions: • Final exam (second evaluation): 70% • Average grade of the case studies developed in the laboratory practicals: 30% Please, note that a minimum grade of 4.0 over 10.0 will be also required in the Final Exam to pass the course in the second evaluation. NOTE: The use of electronic communication devices (phones, tablets, etc.) during the individual written exercises/exams is strictly forbidden. All devices must be disconnected and stored away while the students are inside the classroom during the entire length of the exercise. If numerical calculation tools were required for the exam, the students will be informed in advance about the conditions and restrictions to use personal laptop computers. In any case, the computers will be used for the sole purpose of the exam and with its network access deactivated (WiFi, GSM, etc.). Students that fail to comply with these rules will be sanctioned with a grade of "0" (zero) in the exercise/exam, regardless of other disciplinary actions taken by the ETSEQ. |
|||
| Fonts d'informació |
| Bàsica |
G. F. Froment, K. B. Bischoff, J. De Wilde, Chemical reactor analysis and design, 3rd, John Wiley & Sons, cop. 2011 |
||||||||
Class notes and copies of the slides used during the lectures will be posted as PDF files on the Moodle space of the course. Examples solved with COMSOL will be provided as well to illustrate the practical application of the topics covered along the semester. Also, a few papers from scientific journals will be used as reference material. These papers will be provided by the instructor beforehand through the Moodle workspace of the course. |
|||||||||
| Complementària |
H. Scott Fogler, Elements of chemical reaction engineering, 4th, Prentice Hall, 2006
O. Levenspiel, Chemical reaction engineering, 3rd, Wiley, cop. 1999
D. Kunii, O. Levenspiel, Fluidization engineering, 2nd, Butterworth-Heinemann, cop. 1991
R. B. Bird, W. E. Stewart, E. N . Lightfoot, Transport phenomena, 2nd, Wiley, 2007
B. E. Poling, J. M. Prausnitz, J. P. O'Connell, The properties of gases and liquids, 5th, McGraw-Hill, 2001 |
||||||||
| Recomanacions |
| Assignatures que es recomana haver cursat prèviament | ||
|
||
| Altres comentaris | |
| It is strongly recommended that the students have a solid background on chemical thermodynamics, kinetics, transport phenomena and reaction engineering at bachelor's level. |
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent