MARTIN DEL CAMPO LOPEZ EDUARDO

Repositorio Institucional de la Universidad Autónoma del Estado de México

LABORATORIO DE INGENIERÍA DE REACTORES

Red Mexicana de Repositorios Institucionales

   2  Índice   Pág. I. Datos de identificación  3 II. Presentación de la guía de evaluación del aprendizaje 4 III. Ubicación de la unidad de aprendizaje en el mapa curricular  4 IV. Objetivos de la formación profesional 5 V. Objetivos de la unidad de aprendizaje 6 VI. Contenidos de la unidad de aprendizaje, y actividades de evaluación 6 VII. Mapa curricular 13       3  I. Datos de identificación Espacio educativo donde se imparte Facultad de Química  Licenciatura Ingeniería Química  Unidad de aprendizaje Laboratorio de Ingeniería de Reactores Clave   Carga académica 0  4  4  4   Horas teóricas Horas prácticas Total de horas     Créditos      Período escolar en que se ubica 1 2 3 4 5 6 7 8 9          Seriación Ninguna  Ninguna      UA Antecedente  UA Consecuente         Tipo de Unidad de Aprendizaje     Curso  Curso taller        Seminario  Taller        Laboratorio X Práctica profesional        Otro tipo (especificar)   Modalidad educativa     Escolarizada. Sistema rígido  No escolarizada. Sistema virtual        Escolarizada. Sistema flexible X No escolarizada. Sistema a distancia        No escolarizada. Sistema abierto  Mixta (especificar)   Formación común     Química 2015  Ingeniería Química 2015         Química en Alimentos 2015           Química Farmacéutica Biológica 2015    Formación equivalente  Unidad de Aprendizaje               4  II. Presentación de la guía de evaluación del aprendizaje Conforme lo indica el Artículo 89 del Reglamento de Estudios Profesionales, la guía de evaluación del aprendizaje será el documento normativo que contenga los criterios, instrumentos y procedimientos a emplear en los procesos de evaluación de los estudios realizados por los alumnos, se caracterizará por lo siguiente:   • Servirá de apoyo para la evaluación en el marco de la acreditación de los estudios, como referente para los alumnos y personal académico responsable de la evaluación.  • Son documentos normativos respecto a los principios y objetivos de los estudios profesionales, así como en relación con el plan y programas de estudio.  Es a través de la evaluación que el docente acredita el grado en que los estudiantes cuentan con los conocimientos, habilidades y actitudes requeridos en cada etapa formativa a fin de cumplir con las competencias requeridas en el perfil de egreso.  En este sentido es responsabilidad del docente realizar una evaluación objetiva y justa considerando tanto los objetivos de aprendizaje establecidos como el nivel de desempeño logrado por cada estudiante, a través de la valoración de los distintos productos de aprendizaje o evidencias que determine como necesarias a lo largo del proceso formativo en la unidad de aprendizaje correspondiente.  El diseño de la presente guía de evaluación se orienta a realizar las siguientes funciones: • Identificar si los estudiantes cuentan con los conocimientos  o habilidades necesarios para los nuevos aprendizajes.  • Mejorar el proceso de enseñanza aprendizaje, mediante la identificación de desviaciones y dificultades.  • Verificar el avance de los estudiantes según su desempeño, para ofrecer apoyo y estimular el esfuerzo.  • Facilitar los sistemas de apoyo que requiera el estudiante para alcanzar los niveles de logro deseados.   La evaluación será continua, a lo largo de toda la unidad de aprendizaje y será de tipo diagnóstica, formativa y sumativa. Se realizará mediante la realización y entrega de reportes, que resultan evidencias derivadas de las actividades de aprendizaje planeadas en la Guía Pedagógica y mediante exámenes.    III. Ubicación de la unidad de aprendizaje en el mapa curricular Núcleo de formación: Integral   Área Curricular: Ingeniería Química   Carácter de la UA: Obligatoria    5  IV. Objetivos de la formación profesional.  Objetivos del programa educativo: Formar profesionales en Ingeniería Química con el dominio en tópicos de la Ingeniería Química -fisicoquímica, reacciones químicas e ingeniería de procesos-, principios de economía industrial y administración, e inglés; y el desarrollo de habilidades cognitivas (análisis, síntesis, pensamiento crítico, razonamiento matemático, creatividad), para que aplicando metodologías adecuadas, sean capaces de resolver problemas propios de la formación, así como de generar y/u optimizar procesos y proyectos químicos, extractivos y de manufactura, que conlleven a buscar el desarrollo sustentable de su entorno, con responsabilidad social, a través de:  • Intervenir profesionalmente en la administración de procesos y proyectos químicos, extractivos y de manufactura. • Contribuir en la gestión y transferencia de tecnología de procesos fisicoquímicos económicamente redituables. • Contribuir al progreso científico y la investigación en el ámbito de la ingeniería química mediante la innovación y promoción de nuevas plataformas tecnológicas socialmente necesarias y redituables económicamente. • Orientar en la eficiente articulación y uso de los recursos humanos, tecnológicos, materiales, energéticos y económicos de las plantas productivas. • Participar en actividades de comercialización de productos, equipos y servicios relacionados con procesos y proyectos químicos, extractivos y de manufactura.  Objetivos del núcleo de formación integral Proveer al alumno de escenarios educativos para la integración, aplicación y desarrollo de los conocimientos, habilidades y actitudes que le permitan el desempeño de las funciones, tareas y resultados ligados a las dimensiones y ámbitos de intervención profesional o campos emergentes de la misma.  Objetivos del área curricular o disciplinaria: Ingeniería Química Contribuir en la formación de los profesionales de la Química a través de la aplicación responsable de conocimientos científicos y técnicos (como las matemáticas, la física, la química y otras ciencias) en la síntesis, diseño, desarrollo, implementación, operación, mantenimiento y optimización de todos aquellos procesos que generan cambios físicos, químicos o bioquímicos en materias primas, productos químicos o procesos industriales con la finalidad de obtener bienes y servicios más útiles, aprovechables o de mayor valor agregado para la solución de problemas en beneficio de la sociedad.    6  V. Objetivos de la unidad de aprendizaje Analizar e interpretar datos cinéticos experimentales de reacciones homogéneas y heterogéneas, con el propósito de evaluar los parámetros cinéticos y de determinar la distribución de tiempo de residencia en reactores de flujo continuo, y operar diferentes tipos de reactores. Promoviendo el desarrollo de habilidades en el uso de TIC’s y software, la calidad en el trabajo, actuando con responsabilidad social y una visión de sustentabilidad.   VI. Contenidos de la unidad de aprendizaje, y actividades de evaluación Unidad 1. Ingeniería de reacciones químicas homogéneas y distribución de tiempos de residencia Objetivo: Adquirir y analizar datos experimentales, aplicando los conceptos de orden, constante de reacción, tiempo de residencia y energía de activación, para determinar la ley de velocidad de diferentes reacciones químicas homogéneas, a fin de diseñar y escalar reactores tipo Batch y tipo tanque de agitación continua (CSTR, por sus siglas en inglés), fomentando el uso de herramientas computacionales, el trabajo en equipo y el cuidado del ambiente. Adquirir y analizar datos experimentales, aplicando conceptos de función de distribución de tiempos de residencia, para determinar el efecto del flujo volumétrico y la sección transversal sobre la desviación del comportamiento ideal de un reactor de flujo tipo pistón, fomentando el uso de herramientas computacionales, el trabajo en equipo y el cuidado al ambiente.   Contenidos: Práctica 1. Diseño de un reactor homogéneo por lotes     1.1 Orden de reacción     1.2 Constante cinética     1.3 Energía de activación     1.4 Avance de reacción  Práctica 2. “Plug flow reactor benzene pyrolysis reaction”      2.1 Consecutive reactions      2.2 Equilibrium constants      2.3 Reactor models available in Aspen Plus         2.3.1 Mass balance models         2.3.2 Equilibrium models         2.3.3 Rigorous kinetics models   Práctica 3. Desviación de la idealidad: distribución de tiempos de residencia     3.1 Inyección tipo pulso y tipo escalón     3.2 Función de distribución de tiempos de residencia     3.3 Primer momento de la distribución: tiempo de residencia medio     3.4 Segundo momento de la distribución: varianza   7   Práctica 4. Reactor discontinuo. Cálculos cinéticos para el diseño de reactores industriales     4.1 Ecuación de velocidad de reacción en la que intervienen dos reactivos     4.2 Diseño de un reactor tipo tanque de agitación continua (CSTR)     4.3 Arreglo en serie de dos reactores CSTR  Práctica 5. Estudio cinético de la descomposición catalítica del peróxido de hidrógeno     5.1 Método de las velocidades iniciales de reacción  Practica 6. Obtención de biodiesel     6.1 Operación de un reactor tipo Batch automatizado     6.2 Importancia de los procesos de separación en la purificación de biodiesel     6.3 Técnicas analíticas para la caracterización de biodiesel  Practica 7. Obtención de biodiesel en un reactor tubular     7.1 Operación de un reactor de flujo tipo pistón Evaluación del aprendizaje Actividad Evidencia Instrumento A4: realizar por equipos el trabajo experimental, colocar los residuos de la práctica en los contenedores, de acuerdo a su previa clasificación, y elaborar un concentrado de los datos obtenidos. Desempeño Guía de observación A5: elaborar un reporte de la práctica en el que se verifique el procesamiento de datos para la obtención de resultados, el análisis y/o discusión de los mismos y el grado de entendimiento por parte de los estudiantes. Reporte de la práctica Rúbrica A7: simular un reactor de flujo tipo pistón para la deshidrogenación Desempeño Guía de observación   8  pirolítica de benceno, tomando en consideración las dimensiones del reactor, las leyes de velocidad de reacción para un sistema complejo y las condiciones en el equilibrio.    A8: elaborar un reporte de la práctica en el que se verifique el procesamiento de datos para la obtención de resultados, el análisis y/o discusión de los mismos y el grado de entendimiento por parte de los estudiantes.   Reporte de la práctica Rúbrica A10: realizar por equipos el trabajo experimental y elaborar un concentrado de los datos obtenidos. Desempeño Guía de observación A11: elaborar un reporte de la práctica en el que se verifique el procesamiento de datos para la obtención de resultados, el análisis y/o discusión de los mismos y el grado de entendimiento por parte de los estudiantes. Reporte de la práctica Rúbrica A12: realizar por equipos el trabajo experimental de ambas prácticas y elaborar un concentrado de los datos obtenidos. Desempeño Guía de observación A13: elaborar un reporte de la práctica 4 en el que se verifique el procesamiento de datos para la obtención de resultados, el análisis y/o Reporte de la práctica Rúbrica   9  discusión de los mismos y el grado de entendimiento por parte de los estudiantes. A14: elaborar un reporte de la práctica 5 en el que se verifique el procesamiento de datos para la obtención de resultados, el análisis y/o discusión de los mismos y el grado de entendimiento por parte de los estudiantes. Reporte de la práctica Rúbrica A15 y A17: desarrollo experimental de la práctica 6.   Desempeño Guía de observación A18: elaborar un reporte de la práctica que incluya una discusión de la importancia de los procesos de separación para la purificación de productos, una breve explicación teórica de las técnicas analíticas para la caracterización de biodiesel y el porcentaje de pureza alcanzado. Reporte de la práctica Rúbrica A19 y A20: desarrollo experimental de la práctica 7. Desempeño Guía de observación A21: elaborar un reporte de la práctica que incluya una discusión argumentada de las ventajas y desventajas de realizar una misma reacción en diferentes tipos de reactor (Batch y tubular); y el porcentaje de pureza alcanzado. Reporte de la práctica Rúbrica   10  A22: realizar de manera individual un examen escrito correspondiente a la primera evaluación parcial. El contenido del examen sólo incluye las prácticas que se realicen hasta la fecha del mismo. Examen escrito  Examen  Unidad 2. Ingeniería de reacciones químicas heterogéneas Objetivo: Adquirir y analizar datos experimentales, aplicando modelos tipo Langmuir-Hinshelwood, para determinar parámetros cinéticos de una reacción química heterogénea, fomentando el uso de herramientas computacionales, el trabajo en equipo y el cuidado al ambiente. Contenidos: Practica 8. Degradación fotocatalítica de paracetamol      8.1 Procesos de oxidación avanzada para la remoción de contaminantes     8.2 Mecanismo de Langmuir-Hinshelwood de un solo sitio     8.3 Técnicas analíticas para determinar avance de reacción   Práctica 9. Obtención de biodiesel a partir de aceite de cártamo catalizado con óxido de calcio     9.1 Importancia de la relación alcohol/aceite para la obtención de biodiesel     9.2 Diferencias entre catálisis homogénea y catálisis heterogénea   Evaluación del aprendizaje  Actividad Evidencia Instrumento A23: realizar por equipos el trabajo experimental, colocar los residuos de la práctica en los contenedores, de acuerdo a su previa clasificación, y elaborar un concentrado de los datos obtenidos.  Desempeño Guía de observación A24: elaborar un reporte de la práctica en el que se verifique el procesamiento de datos para la obtención de resultados, el análisis y/o Reporte de la práctica Rúbrica   11  discusión de los mismos y el grado de entendimiento por parte de los estudiantes.         A25: realizar por equipos el trabajo experimental, colocar los residuos de la práctica en los contenedores, de acuerdo a su previa clasificación, y elaborar un concentrado de los datos obtenidos.     Desempeño Guía de observación A27: elaborar un reporte de la práctica que incluya el cálculo detallado de las cantidades utilizadas de reactivos y catalizador, discusión entre ventajas y desventajas de la catálisis heterogénea sobre la catálisis homogénea en la producción de biodiesel y el porcentaje de pureza alcanzado. Reporte de la práctica Rúbrica A28: realizar de manera individual un examen escrito correspondiente a la segunda evaluación parcial. El contenido del examen incluirá las prácticas de la primera unidad que no se hayan evaluado en la primera evaluación parcial hasta la practica 9. Examen escrito  Examen     12  Primera evaluación parcial Evidencia Instrumento Porcentaje Reportes de las practicas (A5, A8, A11, A13 y A14) Rúbricas 50% Desempeño (A4, A7, A10, A12) Guía de observación 10% Examen escrito (A22) Examen 40%  Segunda evaluación parcial Evidencia Instrumento Porcentaje Reportes de las prácticas (A18, A21, A24 y A27 ) Rúbricas 50% Desempeño (A15, A17, A19, A20, A23 y A25,) Guía de observación 10% Examen escrito (A28) Examen 40%  Evaluación ordinaria Evidencia Instrumento Porcentaje Examen escrito Examen 100%  Evaluación extraordinaria Evidencia Instrumento Porcentaje N. A. N. A. N. A.  Evaluación a título de suficiencia Evidencia Instrumento Porcentaje N. A. N. A. N. A.        13  VII. Mapa curricular    2 2 2 3 ♦ ♦ ♦ ♦2 3 3 0 ♦ ♦ ♦ ♦4 5 5 3 ♦ ♦ ♦ ♦6 7 7 6 6 6 6 62 2 2 0 3 23 3 2 3 1 25 5 4 3 4 47 7 6 3 7 62 2 2 0 1 2 3 32 2 2 4 2 2 0 04 4 4 4 3 4 3 36 6 6 4 4 6 6 62 2 2 3 0 0 2 34 4 3 0 4 4 2 06 6 5 3 4 4 4 38 8 7 6 4 4 6 62 3 2 2 2 22 2 1 2 2 14 5 3 4 4 36 8 5 6 6 52 2 2 2 2 2 22 2 2 3 3 2 24 4 4 5 5 4 46 6 6 7 7 6 62 2 3 3 3 0 22 2 2 0 0 4 24 4 5 3 3 4 46 6 8 6 6 4 60 2 2 33 2 2 03 4 4 33 6 6 62 2 2 22 2 2 24 4 4 46 6 6 63 3 3 30 0 0 03 3 3 36 6 6 6Mapa Curricular de la  Licenciatura en Ingeniería Química 2015Inglés 6Probabilidad y Diseño de ExperimentosInglés 7Optativa 1,  Integral Optativa 1, BásicoTransferencia de Masa II°30Optativa 4, Integral de Acentuación Optativa 2,  BásicoOptativa 2, Integral Proyectos°Inglés 8Laboratorio de FisicoquímicaQuímica Orgánica Alifática y AromáticaMétodos NuméricosCinética y CatálisisRelaciones HumanasInglés 5Fenómenos de TransporteTermodinámica AplicadaResponsabilidad SocialBalance de Materia y EnergíaIngeniería de Reactores ILaboratorio de Operaciones Unitarias I°Laboratorio Integral de Química OrgánicaAdministraciónÁlgebra LinealPERIODO 1Química AnalíticaEquilibrios TermodinámicosTermodinámicaMateria, Estructura y PropiedadesEcuaciones DiferencialesBiologíaCálculo AvanzadoDinámica e InstrumentaciónPERIODO 4Sistema de Gestión°Ingeniería de ProcesosQuímica InorgánicaCiencia, Tecnología y SociedadQuímica Orgánica de Halógenos y OxígenoOptativa 3,Integral de Acentuación Flujo de FluidosIngeniería de Reactores II°Transferencia de Masa IDiseño de EquipoOptativa 2, Integral de Acentuación Laboratorio de Ingeniería de Reactores°Optativa 1, Integral de Acentuación Cálculo Diferencial e IntegralPERIODO 3MecánicaQuímica Orgánica Heteroalifática y PolímerosIntegración de Proyectos°Transferencia de CalorLaboratorio de Operaciones Unitarias II°Ingeniería de BioseparacionesPERIODO 5 PERIODO 6 PERIODO 9Electromagnetismo LiderazgoIngeniería EconómicaPERIODO 8PERIODO 7Ingeniería de CalidadQuímica Analítica InstrumentalFisicoquímica de Sistemas ColoidalesPERIODO 2Laboratorio Básico de QuímicaSeparaciones MecánicasPráctica Profesional  14   3 3 3 30 0 0 03 3 3 36 6 6 63 3 3 30 0 0 03 3 3 36 6 6 63 3 30 0 03 3 36 6 63 30 03 36 62 3 3 32 0 0 04 3 3 36 6 6 63 30 03 36 62 3 3 32 0 0 04 3 3 36 6 6 63 30 03 36 63 3 3 20 0 0 23 3 3 46 6 6 60 03 36 63 3 3 20 0 0 23 3 3 46 6 6 63 30 03 36 62 3 3 32 0 0 04 3 3 36 6 6 63 30 03 36 6Nota: La representación de las UA optativas por orden alfabético en el presente mapa es sólo eso una representación, sin embargo su oferta dependerá de la planeación académica y de la elección del alumno.  MAPA CURRICULAR DE LA LICENCIATURA DE INGENIERÍA QUÍMICA 2015Temas  Selectos de ProcesosTendencias Emergentes e Innovación de Procesos FisicoquímicosTemas Selectos de BioprocesosTendencias Emergentes e Innovación en Biotecnología o Bioprocesos3 3Simulación de ProcesosInnovación y Entorno de NegociosMacroeconomíaTemas Selectos de Ciencia y Tecnología de MaterialesTendencias Emergentes e Innovación en el Desarrollo de MaterialesTemas Selectos de Procesos Ambientlamente AmigablesTendencias Emergentes e Innovación en Procesos Ambientales PERIODO 8 PERIODO 9PERIODO 2 PERIODO 3 PERIODO 4 PERIODO 5 PERIODO 6 PERIODO 7Administración de OperacionesInvestigación de OperacionesMatemáticas AvanzadasVida CulturalMateriales Poliméricos y CompuestosPERIODO 1Económico AdministrativaTecnología de MaterialesTecnología AmbientalDiseño Asistido por ComputadoraProcesos de SeparaciónElectroquímicaProcesos SustentablesProcesosMercadotecniaProducciónBioprocesos BioquímicaIngeniería de BioprocesosIngeniería de BioreactoresMicrobiologíaEconomía IndustrialProcesos de Manufactura y MaterialesPropiedades de los Metales y CorrosiónResistencia de MaterialesControl de ContaminantesFuentes de Energía RenovableGestión AmbientalProcesos de Tratamientos AmbientalesDesarrollo OrganizacionalComunicación EficazDesarrollo HumanoDesarrollo de Negocios FinanzasComunicación VirtualMundo ContemporáneoDesarrollo de Productos Optimización de procesos

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