IDENTIFYING DATA 2007_08
Subject Code 205141113
Study programme
Enginyeria Ambiental (2006)
Cycle 2nd
Descriptors Credits Type Year Period
3 Obligatòria First Only annual
Language
Català
Department Enginyeria Mecànica
Enginyeria Química
Coordinator
RENAU FOLCH, JOSEP
E-mail josep.renau@urv.cat
ursulaisabel.castro@urv.cat
Lecturers
RENAU FOLCH, JOSEP
CASTRO CEVALLOS, URSULA ISABEL
Web
General description and relevant information Dissenyar sistemes de tractament de gasos contaminants a nivell industrial, especialment del sector químic, després d’haver adquirit coneixements avançats de les diverses tecnologies de tractament existents. El concepte de disseny s’emmarca dins de la clàssica enginyeria de procés: balanços de matèria i energia, comparació d’alternatives i enginyeria bàsica. El coneixement -i una correcta interpretació- de la legislació específica serà també una de les peces claus de l’assignatura.

Competences
Type A Code Competences Specific
  Common
  AC1 Identificar i enunciar problemes ambientals.
  AC6 Utilitzar eines informàtiques i matemàtiques específiques del camp científic propi.
  AC8 Identificar fonts de contaminació local, regional i global i avaluar-ne els seus efectes.
  AC10 Proposar modificacions per reduir la contaminació en origen i d'acord amb criteris de l'enginyeria verda.
  AC13 Conèixer la legislació mediambiental a nivell local, regional i global.
  AC14 Conèixer i dissenyar les operacions unitàries.
  AC15 Conèixer eines estadístiques que permetin relacionar diferents variables mediambientals.
  AC16 Dissenyar, operar i mantenir obres, instal•lacions industrials i serveis que permetin la minimització de l'impacte ambiental.
  AC18 Avaluar l'impacte social de la contaminació local, regional i global.
  Professional
  AP3 Conèixer i interpretar la component econòmica i empresarial de les activitats relacionades amb el medi ambient.
  AP4 Calcular el cost de les instal•lacions i de la seva operació i manteniment.
  Research
  AR3 La realització de recerques bibliogràfiques exhaustives en temes altament especialitzats.
Type B Code Competences Transversal
  Common
  BC3 Treballar autònomament amb iniciativa.
  BC4 Resoldre problemes de manera efectiva.
  BC6 Actuar amb un esperit crític i responsable.
  BC9 Treballar en equip i gestionar equips.
  BC12 Planificació i organització.
Type C Code Competences Nuclear
  Common
  CC4 Desenvolupament d’habilitats informacionals.

Learning aims
Objectives Competences
Saber quins són els contaminants principals industrials, les causes de la seva generació i els seus efectes sobre la salut i el medi. AC8
AC18
BC4
BC6
CC4
Saber com trobar en la legislació catalana, espanyola i europea els valors límits d'emissió per diferents contaminants i tipus d'indústria, i entendre el seu significat i les seves implicacions en el disseny. Saber transformar les unitats típiques de concentració. AC13
AR3
Establir correctament els balanços de matèria per determinar les emissions i les eficiències requerides en els equips de tractament de gasos per tal de limitar lese missions als valors legals. AC6
Entendre els mecanismes d'eliminació de partícules i saber dissenyar cambres de sedimentació, ciclons, precipitadors electrostàtics, filtres, rentadors de gasos. AC6
AC10
AC14
AC15
AC16
Adquirir coneixements sobre els COVs, les causes de la seva generació, la legislació específica aplicable i les formes de tractament (oxidadors tèrmics). AC1
AC13
AC14
AC16
Entendre els mecanismes de l'absorció de gasos contaminants i saber (recordant el que ja s'ha après els anys anteriors) dissenyar columnes d'absorció. AC1
AC6
AC14
AC16
AP4
BC3
BC4
BC9
BC12
Proporcionar a l'alumne criteris tècnics i econòmics per seleccionar la tecnologia més adient i els equips més apropiats per al tractament de les emissions d'origen industrial. AP3
AP4
BC4
Entendre les principals característiques de la contaminació acústica, el seu origen, els efectes sobre la salut, la forma de mesurar-la, la legislació que cal aplicar, la terminologia emprada. AC1
AC13

Contents
Topic Sub-topic
1. Introducció. - Definicions i tipus de contaminants atmosfèrics.
- Orígens (naturals, antròpics i industrials).
- Efectes de la contaminació atmosfèrica sobre la salut i el medi.
- Legislació genèrica i específica.
2. Balanços de matèria i energia aplicats al tractament de la contaminació d’origen industrial. - Transformació d'unitats de concentració.
- Concepte d'eficiència de separació.
- Balançs de matèria i energia (exemples).
3. Contaminació deguda a partícules. - Tipus de partícules, grandària i forma: quadre de Lapple.
- Distribució de partícules per tamany: distribució normal i lognormal.
- Llei de Stokes. Equilibri de forces. Velocitat terminal.
- Mecanismes d’eliminació de partícules.
4. Disseny d’equips mecànics per a l’eliminació de partícules. - Sedimentadors per gravetat.
- Ciclons.
5. Precipitadors electrostàtics. - Principis. Mecanismes.
- Disseny d'un precipitador electrostàtic
6. Rentadors de gasos (Scrubbers). - Mecanismes d'eliminació de partícules en els rentadors de gasos.
- Rentador tipus esprai.
- Rentador ciclònic.
- Rentador tipus venturi.
7. Els Compostos Orgànics Volàtils (COV). - Origen. Definició i classificació.
- Efectes sobre la salut i el medi ambient.
- Legislació específica.
- Processos d'adsorció.
- Oxidadors tèrmics.
8. Disseny de columnes d’absorció de gasos contaminants industrials. - Mecanismes de transferència.
- El rebliment. Tipus i característiques.
- Balanços de matèria. Línia d'operació i línia d'equilibri.
- Determinació de l'altura de rebliment.
- Funcionament al punt de càrrega i punt d'inundació.
- Càlcul del diàmetre de la columna.
- El disseny d'una columna: diagrama de flux, PID preliminar, càlcul de la columna, fulls d'especificació de columna, rebliment, bombes i bufant, implantació, estimació de la inversió i costos d'operació.
9. Contaminació acústica. - Què és la contaminació acústica?
- La llei de protecció contra la contaminació acústica i altres lleis (àmbit laboral).
- Efectes sobre la salut.
- Fonts de soroll.
- Propietats físiques del so.
- Pressió, potència i intensitat sonora. El decibel.
- Mesura del soroll.
- Nivells de soroll típics.

Planning
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours Hours outside the classroom (**) Total hours
Introductory activities
2 0 2
 
Lecture
19 19 38
Problem solving, classroom exercises
10 20 30
Assignments
8 16 24
 
Personal tuition
3 0 3
 
Practical tests
3 0 3
 
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies
  Description
Introductory activities Presentació de l'assignatura, forma d'avaluació, tasques a realitzar per l'alumne.
Lecture Classes expositives. Principis bàssics de l'assignatura: balanços de matèria, balanç de forces en partícules, llei de Stokes, diàmetre aerodinàmic, concepte de velocitat terminal, mecanismes de separació i eliminació de partícules, rentadors de gasos, els COVs, absorció de gasos contaminants, acústica bàsica.
Problem solving, classroom exercises Al llarg del curs els alumnes aniran resolent els problemes d'una col·lecció d'exercicis típics. Hi haurà unes hores dedicades a resoldre'n alguns, aclarir dubtes i a plantejar-ne de nous.
Assignments Es presentaran dos treballs, fets en grup. Es dedicaran unes hores a l'aula, a assessorar els grups.

Personalized attention
 
Personal tuition
Description
En l'horari d'atenció personalitzada que es decidirà quan hagi acabat el 1r quadrimestre.

Assessment
  Description Weight
Assignments Disseny*d’un cicló realitzat, en equip. Una bona part del treball es farà a l’aula per tal d'aclarir dubtes i fer un seguiment de la feina. Es farà aproximadament a les 20 hores de l’inici de curs. La presència serà obligatòria (compta un 20% de la nota final).

Disseny*d’una columna d’absorció de gasos realitzat, en equip. El treball es farà en bona part a l’aula al cap d’unes 35 hores de l’inici del curs. La presència serà obligatòria (compta un 35% de la nota final).





55%
Practical tests Examen final 45%
Others

PER SUPERAR L'ASSIGNATURA CAL TREURE A L'EXAMEN FINAL UNA NOTA NO INFERIOR A 3,5. RENÚNCIA A AVALUACIÓ CONTINUADA: - DINS DE LES 2 PRIMERES SETMANES DEL CURS, CAL PRESENTAR AL PROFESSOR UNA SOL·LICITUD FORMAL DE RENÚNCIA. - EL 100% DE LA NOTA S'OBTÉ EN UN EXAMEN FINAL ESPECÍFIC. EXAMEN DE 2ª CONVOCATÒRIA: NO ES TENEN EN COMPTE LES NOTES OBTINGUDES DURANT EL CURS

 
Other comments and second exam session

El concepte de disseny és més ampli que el de “càlcul d'un equip”. Comprèn també l'elaboració de les especificacions de procés, el disseny dels equips auxiliars, la determinació de consums i una avaluació econòmica (inversió i costos d'operació).


Sources of information

Basic COOPER, C.D., ALLEY, F.C., Air Polllution Control: a Design Approach, 3a ed. Waveland Press, 2002
Josep M. Renau, Apunts del professor, ,

NOTA:

Els apunts del professor són indispensables i els alumnes els han de portar a classe. Es facilitaran en format electrònic, a través del Moodle, per temes, a mesura que avanci el curs.

 

Complementary DE NEVERS, N., Ingeniería de Control de la Contaminación del Aire. Traducció de la 1a edició en anglès d’Air Pollution Control Engineering, McGraw-Hill, 1998
WARK, K., WARNER C.F., Contaminación del Aire. Origen y Control, Limusa, Noriehga Editores, 2000
COULSON, J.M., RICHRDSON, J.F., Chemical Engineering. Vol 1 i 2, Editorials Pergamon Press i Butherworth-Heinemann segons edició i any),

Recommendations


 
Other comments
Assignatures que es recomana haver cursat prèviament (i aprovat): Fonaments d’Enginyeria Química, Tecnologia del Medi Ambient i Processos de Separació.