Asignatura: 16167 SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS QUÍMICOS

Departamento: INGENIERÍA QUÍMICA Y TECNOLOGÍAS DEL MEDIO

AMBIENTE Plan de Estudios: INGENIERO QUÍMICO (Plan 94) (Cuatrimestre

Otoño) Carácter: Troncal Cr. Teóricos: 4.5 Cr. Prácticos: 1.5 Total Cr.: 6.0 H. Teoría/semana: 3 Probl./semana: 1 HLabor.(totales): - Conocimientos previos: Termodinámica. Balances de Materia y Energía. Operaciones de Separación. Reactores Químicos. Cálculo (numérico). Ecuaciones Diferenciales. Termotecnia. OBJETIVOS: Capacitar al alumno para manejar programas de simulación de procesos químicos y aplicar técnicas de optimización a los mismos. El alumno deberá ser capaz de simular un proceso buscando condiciones óptimas, teniendo en cuenta la incertidumbre en los parámetros de diseño. PROGRAMA:

Bloque A Simulación de procesos A.1 Conceptos y Simulación de Procesos A.2 Modelado de procesos

A.3 Simulación de procesos por ordenador A.4 Técnicas de Simulación A.5 Ecuaciones de Estado y Modelos Termodinámicos A.6 Análisis de grados de libertad de un sistema A.7 Modelos de Unidades (B. Materia y Eq. Liq-Vap) A.7.1 Convenciones A.7.2 Mezcladores A.7.3 Separadores de Corrientes

A.7.4 Reactores A.7.5 Separadores de Fases A.7.6 Modelos de destilación A.7.7 Modelos de Absorción A.8 Modelos de Unidades (B. Entalpía) A.8.1. Con y sin reacción química (HX y Reactores) A.8.2. Con y sin cambio de fase (Evaporadores)

A.9 Evaluación económica. Estimación de costes

Bloque B Optimización de procesos B.1 Introducción a las técnicas de optimización de procesos B.2 Optimización no-lineal sin restricciones B.3 Optimización lineal de procesos químicos B.4 Optimización de Redes de Intercambio de Calor B.5 Optimización Dinámica Bloque C Diseño de Experimentos Anexos * Programación FORTRAN * Programación MATLAB PROGRAMA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO: Las correspondientes a los laboratorios LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA IV y LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA V. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA: DOUGLAS, J.M.: Conceptual Design of Chemical Processes. McGraw-

Hill, Chem. Eng. Series, 1988. BIEGLER, L.T., GROSSMAN, I.E., WESTERBERG, A.W.: Systematic

Methods of Chemical Process Design. Prentice Hall Intl. Series in the Phys. and Chem. Eng. Sci., 1997.

SEIDER, W.D., SEADER, J.D., LEWIS, D.R.: Process Design Principles, Synthesis, Analisis and Evaluation. John Wiley & Sons, 1999.

RAMIREZ, W.F.: Computational Methods for Process Simulation. Ed. Butterworth-Heinemann, 1997.

HANGOS, K., CAMERON, I.: Process Modelling and Model Analysis. Ed. Academic Press (Process Systems Engineering, V.14), 2001.

DIMIAN, A.C.: Integrated Design and Simulation of Chemical Processes. Ed. Elsevier (Computer-Aided Chemical Engineering, 13), 2003.

BABU, B.V.: Process Plant Simulation. Ed. Oxford University Press, 2004.

EDGAR, T.F., HIMMELBLAU D.M.: Optimization of Chemical Processes.

McGraw-Hill, Chem. Eng. Series, 1988. RUDD, D.F., WATSON, C.C.: Estrategia en Ingeniería de Procesos. Alhambra, 1976.

GARRET, D.E.: Chemical Engineering Economics. Van Nostrand Reinhold, 1989. PETERS, M.S., TIMMERHAUS, K.D. Plant Design and Economics for

Chemical Engineers. McGraw-Hill, Chem. Eng. Series, 4th Ed. 1991.

PROBLEMAS:

Relacionados con los contenidos teóricos de la asignatura, conforme se vayan presentando en las clases de teoría.

Aprendizaje basado en casos (“Project based learning”).

Problema para resolución por grupos de trabajo. SISTEMA DE EVALUACIÓN: El 80% de la calificación final provendrá de un ejercicio escrito con problemas y cuestiones relacionadas con la asignatura. El 20% restante se evaluará mediante la realización de trabajos monográficos relacionados con la asignatura. Más Información: Anillo Digital Docente: http://add2.unizar.es Depto. Ingeniería Química y T.M.A.: http://iqtma.cps.unizar.es