P4141207 - Modelización termodinámica e cinética de procesos de secado (Investigación e Desenvolvemento) - Curso 2013/2014
Información
- Créditos ECTS
- Créditos ECTS: 3.00
- Total: 3.0
- Horas ECTS
- Clase Expositiva: 12.00
- Clase Interactiva Laboratorio: 6.00
- Clase Interactiva Seminario: 8.00
- Horas de Titorías: 1.00
- Total: 27.0
Outros Datos
- Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007
- Departamentos: Enxeñaría Química
- Áreas: Enxeñaría Química
- Centro: Escola Técnica Superior de Enxeñaría
- Convocatoria: 2º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
- Docencia e Matrícula: Primeiro Curso (1º 1ª vez)
Profesores
| Nome | Coordinador |
|---|---|
| MOREIRA MARTINEZ, RAMON FELIPE. | SI |
Horarios
| Nome | Tipo Grupo | Tipo Docencia | Horario Clase | Horario exames |
|---|---|---|---|---|
| Grupo /CLE_01 | Ordinario | Clase Expositiva | NON | NON |
| Grupo /CLIL_01 | Ordinario | Clase Interactiva Laboratorio | NON | NON |
| Grupo /CLIS_01 | Ordinario | Clase Interactiva Seminario | NON | NON |
| Grupo /TI-ECTS01 | Ordinario | Horas de Titorías | NON | NON |
Programa
Existen programas da materia para os seguintes idiomas:
Obxectivos da materia
A asignatura pretende formar ao alumno nos fundamentos dos mecanismos controlantes (materia e calor) na velocidade de transferenza de materia nunha operación na que sólidos están presentes como é a operación de secado. Para iso abordarase o estudo da estática de secado (equilibrio termodinámico) e a cinética de secado (velocidade de transferenza) empregando modelos rigurosos e aproximados.
A intensificación dos procesos de transferenza é necesaria para a minimización de custos enerxéticos nos procesos industriais nos que a etapa de secado representa un papel central, pero cun plantexamento restrictivo como é a calidade do produto seco. Abordarase os modos de operación de equipos de secado (térmicos e non térmicos) máis comúns na industria e as tendenzas actuais.
A asignatura está enfocada para o emprego práctico (clases de problemas) dos conceptos e métodos que servirán para levar a cabo o deseño de equipos de secado que empregan aire quente convectivo.
Contidos
a. Clases expositivas.
Tema 1. Importancia do secado na industria química e alimentaria. Aspectos enerxéticos. Interacción auga-sustrato. Interacción aire auga: propiedades do aire húmido. Diagrama psicrómetrico e de Mollier.
Tema 2. Estática de secado. Actividade de auga. Medida experimental e predicción. Isotermas de sorción (desorción/adsorción). Modelos BET, GAB e empíricos. Aplicacións.
Tema 3. Transferenza de materia e calor en procesos de secado. Condicións externas e internas. Mecanismos de transporte de humidade: difusión. Sistemas estacionarios e non estacionarios. Determinación experimental de difusividades efectivas.
Tema 4. Introdución ao deseño de secadoiros convectivos. Balances de enerxía e materia diferenciais. Secaderos continuos e discontinuos. Modelización matemática. Aplicación a secadoiros con fase sólida dispersa: secadoiros neumáticos e por atomización.
Tema 5. Outros métodos de secado. Secado por radiación (infravermello), dieléctrico, liofilización e deshidratación osmótica. Selección de equipos de secado. Métodos de eficiencia enerxética.
b. Clases interactivas.
1. Seminarios de resolución de problemas.
2. Deseño preliminar dun equipo de secado que empregue técnicas avanzadas en equipo. Presentación oral.
c. Prácticas de laboratorio
1. Obtención experimental no laboratorio dunha cinética de secado. Tratamento de datos. Obtención de coeficientes de difusión. Elaboración dunha memoria en formato artigo científico.
Bibliografía básica e complementaria
Bibliografía básica
Mujumdar, A.S. “Handbook of industrial drying”, Marcel Dekker, New York, 1995. (SIG: 132 29).
Bibliografía complementaria
Barbosa Cánovas, G.V. Vega Mercado, H. “Deshidratación de alimentos”. Acribia, Zaragoza, 2000. SIG (ALT 368).
Kudra, T., Mujumdar, A.S. “Advances drying Technologies”, Marcel Dekker, Basilea, 2002 (SIG: 164 11
Competencias
Competencias xerais: CG1, CG2, CG6, CG7, CG9
Competencias específicas: CE3, CE5, CE6
Competencias transversais: CT2, CT3, CT5, CT7
O alumno ao superar a asignatura estará capacitado para analizar sistemáticamente mediante a aplicación de balances de propiedade a operación de secado.
Coñecemento da existencia de diferentes tecnoloxías de secado e selección en función das condicións de operación, produción, etc.
A resolución de problemas, parte básica da asignatura, esixirá o aumento da capacidade de abstración do alumno.
A presentación de traballos orais permitirá a adquisición por parte do alumno de habilidades para a comunicación oral.
Traballo en equipo.
Metodoloxía da ensinanza
Os contidos teóricos da materia ensinaranse sobre a base de clases maxistrais. En cada unha delas, realizaranse preguntas de seguimento da materia para a participación activa por parte do alumno. Emplearase como material de apoio tanto a pizarra como presentacións en PowerPoint que previamente serán entregadas ao alumno en papel xunto co programa e boletíns de problemas.
Nos seminarios resolveranse problemas propostos nos boletíns de cada tema tanto por parte do profesor como dos alumnos.
Realizarase en grupo de alumnos (número a determinar en función dos matriculados) un traballo de deseño dun secadoiro convectivo ou a descrición de equipos de secado que empreguen outras técnicas avanzadas que se empreguen en diferentes sectores industriais. Este traballo será presentado nas últimas clases programadas interactivas do calendario durante 20 min despois da supervisión por parte do profesor en horario de titorías.
Realizaranse prácticas de laboratorio co fin de determinar experimentalmente cinéticas de secado baixo diferentes condicións de operación de diferentes produtos ou a determinación de condicións de equilibrio baixo diferentes condicións higrotérmicas. O tratamento dos datos cos modelos correspondentes dará como resultado a avaliación de coeficientes de difusión efectivos en diferentes condicións experimentais.
A asistencia ás prácticas é obrigatoria.
Sistema de evaluación
Distribución da calificación
Exame 50%
Traballos/actividades/memorias de prácticas 35%
Titorías 10%
Informe profesor 5%
Realizarase un seguimento da aprendizaxe dos estudiantes mediante a realización de problemas e actividades de forma individual e/ou por grupo. Asimesmo, os estudiantes farán un exame de resolución de problemas para a parte teórica que xunto á memoria de laboratorio permitirá individualizar a calificación final.
Para aprobar é necesario obter como mínimo un total de 5 puntos e 3/10 en cada unha das partes das que consta a avaliación.
Na convocatoria extraordinaria mantense a puntuación acumulada da avaliación continua.
Tempo de estudo e traballo persoal
Horas presenciais + horas traballo
Clases magistrais: 12 + 12
Seminarios: 8 + 10
Prácticas laboratorio: 6 + 7
Titorías grupo: 1 + 4
Titorías individualizadas: 1 + 4
Exame e revisión: 2 + 8
Total: 30 + 45 = 75 h
Recomendacións para o estudo da materia
Os alumnos ten que ter unha serie de coñecementos básicos de transferenza de materia e calor así como de práctica en balances de propiedade.
É aconsellable que o alumno teña para a consulta da bibliografía de certo dominio de inglés e de follas de cálculo para a resolución de problemas de deseño.
Por último, e como é lóxico, recoméndase o uso das titorías de despacho para a aclaración de dúbidas e conceptos.
Observacións
As clases impartiranse en castelán.