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Grado en Química
4
º
Curso
QUÍMICA E ECONOMÍA INDUSTRIAL
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Guía Docente.
1. Datos descriptivos de la materia
.Carácter: Optativa
Convocatoria: 4º Curso, 2o cuatrimestre
Créditos: 4,5 ECTS
Código da materia: G1041441 Profesorado:
Enrique Roca Bordello Catedrático de Universidad
Departamento de Ingeniería Química Teléfono: 881816774
correo-e: [email protected]
Tutorías del profesor:
Horarios: Lunes de 16:00 a 19:00; Martes 16:30 a 18:30; Miércoles de 13:00 a 14:00 h. Despacho: D3.2, Departamento de Ingeniería Química, ETSE.
Clases expositivas: Grupo A (28 h) Grupos de seminario: S1 (6h)
Grupos de tutorías: T1-T3 (2h cada uno) Idioma en que es impartida: Castellano.
2.
Situación, significado e importancia de la materia en el ámbito de
la titulación
.2.1. Módulo al que pertenece la materia en el Plan de Estudios. Materias con las que se relaciona.
Se encuadra en el Módulo 9 “Química Avanzada”, que consta de 18 ECTS, tiene carácter optativo. Se relaciona fundamentalmente con las asignaturas de dicho módulo y las materias del Módulo 6 “Bioquímica e Ingeniería Química” y en particular con las materias “Ingeniería Química” y “Proyectos Profesionales en Química”.
2.2. Papel que juega este curso en ese bloque formativo y en el conjunto del Plan de Estudios.
Esta asignatura es relativamente importante en la formación técnica del Grado en Química para aquellos alumnos que quieran orientar su perfil hacia el ámbito de la tecnología química, puesto que proporciona al alumno herramientas para el análisis de los procesos industriales desde los puntos de vista técnico y económico. De este modo el alumno adquirirá algunas destrezas necesarias para el estudio de la viabilidad económica de los
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procesos químicos, así como conocimientos básicos acerca de los principios de las operaciones y análisis de los procesos químicos.
2.3. Conocimientos previos (recomendados/obligatorios) que los estudiantes han de poseer para cursar la asignatura.
Se recomienda haber cursado las materias de química general, matemáticas, física y reactividad y cinética química e ingeniería química.
3.
Competencias y resultados del aprendizaje que el estudiante
adquiere con la asignatura.
3.1. Competencias básicas y generales.
Básicas
Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
Generales
Que sean capaces de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Química.
Que puedan aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.
Que tengan capacidad de comunicar, tanto por escrito como de forma oral,
conocimientos, procedimientos, resultados e ideas en Química tanto a un público especializado como no especializado.
Que sean capaces de estudiar y aprender de forma autónoma, con organización de tiempo y recursos nuevos conocimientos y técnicas en cualquier disciplina científica o tecnológica.
3.2. Competencias específicas.
Tipos principales de reacción química y sus principales características asociadas. Relación entre propiedades macroscópicas y propiedades de átomos y moléculas
individuales: incluyendo macromoléculas (naturales y sintéticas), polímeros, coloides y otros materiales.
Estructura y reactividad de las principales clases de biomoléculas y la química de los principales procesos biológicos.
Capacidad para demostrar el conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con las áreas de la Química.
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Reconocer y analizar nuevos problemas y planear estrategias para solucionarlos. Evaluación, interpretación y síntesis y datos e información Química.Operaciones
unitarias de Ingeniería Química. 3.3. Competencias transversales.
Trabajo en equipo.
Trabajo en un equipo de carácter interdisciplinar.
Trabajo en un contexto internacional.
Habilidades en las relaciones interpersonales.
Razonamiento crítico.
Compromiso ético.
4.
Contenidos del curso.
De acuerdo con la Memoria de Grado en Química, los contenidos de esta materia deben proporcionar al alumno una base de conocimientos sobre:
“Introducción al análisis y diseño de procesos de fabricación. Análisis económico de los procesos químicos. La implantación y funcionamiento de plantas químicas. Normativas. Procesos de química industrial: conceptos generales. Procesos químicos. Estudio detallado: industria del petróleo, de la generación de energía mediante combustión, de producción de biocombustibles, de pasta de papel, de fabricación de cloro/sosa, de la cal y el cemento, de producción de metales no ferrosos, de producción de productos químicos de alto volumen, del hierro y el acero, de fabricación del vidrio, etc…”
4.1.
Epígrafes del curso:
Programa de clases expositivas e interactivas:
Tema 1: Introducción al análisis y diseño de los procesos de fabricación.
Tema 2: Análisis económico de los procesos químicos. Proceso de producción. Precios de productos químicos, Diagrama de flujo monetario en una empresa. Conceptos básicos de economía: Operaciones financieras simples: formas de capitalización, Criterios económicos y financieros de elección de alternativas. Rentabilidad, Capital: capital inmovilizado y capital circulante. La amortización, Costes: concepto y clasificación, El mercado y las ventas: oferta y demanda. Leyes del mercado.
Tema 3.- Procesos de química industrial: conceptos generales. Industria del petróleo. Generación de energía mediante combustión. Producción de biocombustibles. Pasta de papel. Fabricación de cloro/sosa. Fabricación de vidrio. Producción de cal y cemento. Producción de metales no ferrosos. El hierro, acero y fundiciones.
4.2.
Bibliografía recomendada
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“El pronóstico económico en la Química Industrial”, M. Angel Vián Ortuño, Ed. Alambra, Madrid (1969)
“Métodos de la industria quimica I y II, -Fritz Tegeder y Ludwig Mayer-Editorial Reverte (2010).
Bibliografía complementaria:
“Economía de la empresa agroalimentaria”, R. Alonso Sebastián, Ediciones Mundi-Prensa, Madrid (2000).
“Métodos de la Química Industrial Inorgánica”, Tegeder-Mayer, Ed. Reverté (2010)
Tema 1: Introducción al análisis y diseño de los procesos de
fabricación.
1. Sentido del tema.
Este tema pretende que el alumno sea capaz de situar y valorar la evolución de los diferentes procesos químicos a lo largo del tiempo. Se trata de introducirle en las diferentes tipologías y complejidad de los procesos industriales y conocer las etapas previas a su implantación, así como las diferentes operaciones unitarias que se emplean en los procesos químicos, modo de operación, régimen de funcionamiento, tipo de contacto entre fases y la clasificación de las operaciones unitarias.
2. Epígrafes del tema.
1.1. Desarrollo histórico de los procesos químicos y de la industria química en España. 1.2. Estructura de la industria química.
1.3. Materias primas, productos y aplicaciones. 1.4. Operaciones continuas y discontinuas. 1.5. Régimen estacionario y no estacionario. 1.6. Tipos de contacto entre las fases.
1.7. Clasificación y selección de operaciones unitarias físicas.
3. Bibliografía
“Métodos de la Química Industrial Inorgánica” , Tegeder-Mayer, Ed. Reverté (2010).
“Métodos de la industria quimica I y II, -Fritz Tegeder y Ludwig Mayer-Editorial Reverte (2010).
4. Actividades a desarrollar.
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Tema 2: Análisis económico de los procesos químicos.
1. Sentido del tema
En este tema se pretende que el alumno consiga los conocimientos básicos de economía industrial. Se trata, por tanto, de disponer de los fundamentos de la Economía de Empresa tales como matemáticas financieras, criterios económicos o elección entre diversas alternativas. Se estudiará como son los diagramas de flujo monetario con especial atención a las características de la Empresa Química y su balance económico, las formas de interés, el valor del dinero a lo largo del tiempo o la estimación de capital inmovilizado y circulante; y las ventas. Finalmente se verán los criterios económicos de elección de alternativas.
2. Epígrafes del tema.
2.1. Proceso de producción. La Empresa Química. Tipos de empresas. Precios de productos químicos.
2.2. Diagramas de flujo monetario en una empresa.
2.3. Conceptos básicos de economía: Operaciones financieras simples: Formas de capitalización, Criterios económicos y financieros de elección de alternativas. Rentabilidad. 2.4. Capital: capital inmovilizado y capital circulante.
2.5. La amortización.
2.6. Costes: concepto y clasificación.
2.7. El mercado y las ventas: oferta y demanda. Leyes del mercado
3. Bibliografía
“Economía de la empresa agroalimentaria”, R. Alonso Sebastián, Ediciones Mundi-Prensa, Madrid (2000).
“El pronostico económico en la Química Industrial”, M. Angel Vián Ortuño, Ed. Alambra, Madrid (1969)
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios y/o cuestiones indicados por el profesor y entregarlos en la fecha indicada en el calendario de actividades de la materia (el alumno debe guardar una copia del trabajo entregado). En los seminarios correspondientes a este tema, los alumnos tendrán que resolver alguno de estos ejercicios por sí mismos trabajando en equipo.
Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con el tipo de cálculos que se realizan en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario.
Tema 3: Procesos de química industrial.
1. Sentido del tema
En este tema se pretende que el alumno adquiera los conocimientos y destrezas necesarias para comprender y analizar procesos químicos de diferente complejidad (diagramas de flujo, balances de materia y energía, instrumentación y control, seguridad), el uso y necesidades de diferentes materias primas, las unidades y los procesos de transformación adecuados (criterios de selección), las implicaciones energéticas de los procesos y las medioambientales (emisiones, residuos, valorización, tratamiento, etc.) y, por supuesto, las económicas. Para ello se revisarán las características de procesos concretos como los indicados en los epígrafes del tema.
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2. Epígrafes del tema.
3.1. Conceptos generales. 3.2. Industria del petróleo.
3.3. Generación de energía mediante combustión. 3.4. Producción de biocombustibles.
3.5. Pasta de papel.
3.6. Fabricación de cloro/sosa. 3.7. Fabricación de vidrio.
3.8. Producción de cal y cemento. 3.9. Producción de metales no ferrosos. 3.10. El hierro, acero y fundiciones.
3. Bibliografía
“Métodos de la Química Industrial Inorgánica” , Tegeder-Mayer, Ed. Reverté (2010).
“Métodos de la industria quimica I y II, -Fritz Tegeder y Ludwig Mayer-Editorial Reverte (2010).
4. Actividades a desarrollar.
Se realizarán trabajos en grupo (2 ó 3 miembros por grupo) sobre la descripción y análisis de un proceso que será sugerido y supervisado por el profesor en seminarios y tutorías en grupo. El trabajo se entregará en documento Word y Powerpoint y será presentado y discutido en una de las clases de seminario.
5.
INDICACIONES METODOLÓGICAS Y ATRIBUCIÓN DE CARGA ECTS
.5.1. Atribución de créditos ECTS.
TRABAJO PRESENCIAL EN EL AULA HORAS TRABAJO PERSONAL DEL ALUMNO HORAS
Clases expositivas en grupo grande 28 Estudio autónomo individual o en grupo 28
Clases interactivas en grupo reducido
(Seminarios) 6 Resolución de ejercicios, u otros trabajos 38
Clases interactivas con ordenador en grupo
reducido Resolución de ejercicios, prácticas con ordenador Tutorías en grupo muy reducido 2 Preparación de presentaciones orales,
escritas, elaboración de ejercicios propuestos. Actividades en biblioteca o similar.
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Prácticas de laboratorio Preparación del trabajo de laboratorio y elaboración de la memoria de las prácticas Total horas trabajo presencial en el aula o
en el laboratorio 36 Total horas trabajo personal del alumno 76
5.2. Actividades formativas en el aula con presencia del profesor
I) La materia será impartida en las actividades docentes presenciales organizándola en cada uno de los temas de que consta. Las clases se desarrollarán teniendo en cuenta una doble naturaleza de contenidos: Por una parte se expondrán los conceptos teóricos de economía básica utilización la pizarra y/o transparencias o sistemas de proyección. Clases meramente
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expositivas que incluyen resolución de problemas de cálculo. Por otra parte, un segundo grupo de clases lo constituyen el estudio, análisis y comprensión de una serie de procesos de fabricación industriales que serán propuestos y dirigidos por el profesor y desarrollados y expuestos por el alumno (en grupos de composición a definir).
A) Clases expositivas en grupo grande (“L” en las tablas horarias): Lección impartida por el profesor que puede tener formas diferentes (teoría, problemas y/o ejemplos generales, directrices generales de la materia,..) El profesor puede contar con el apoyo de medios audiovisuales e informáticos pero, en general los estudiantes no necesitan manejarlos en clase. La asistencia a clases no es obligatoria, pero resulta muy recomendable.
B) Clases interactivas en grupo reducido (Seminarios, “S” en las tablas horarias, la materia consta de dos grupos reducidos): Clase teórico/práctica en la que se proponen y resuelven aplicaciones de la teoría, problemas, ejercicios… El alumno participa activamente en estas clases de distintas formas: entrega de ejercicios al profesor (algunos de los propuestos en boletines de problemas que el profesor entrega a los alumnos con la suficiente antelación); resolución de ejercicios en el aula, etc. El profesor puede contar con apoyo de medios audiovisuales e informáticos pero, en general, los estudiantes no los manejarán en clase. Se incluyen las pruebas de evaluación si las hubiere. La asistencia a estas clases es obligatoria.
C) Tutorías de pizarra en grupo muy reducido (“T” en las tablas horarias): Tutorías programadas por el profesor y coordinadas por el Centro. En general, supondrán para cada alumno 2 horas por cuatrimestre y asignatura. Se proponen actividades como la supervisión de trabajos dirigidos, aclaración de dudas sobre teoría o las prácticas, problemas, ejercicios, lecturas u otras tareas propuestas; así como la presentación, exposición, debate o comentario de trabajos individuales o realizados en pequeños grupos. En muchos casos el profesor exigirá a los alumnos la entrega de ejercicios previa a la celebración de la tutoría. Estas entregas vendrán recogidas en el calendario de actividades que van a realizar los alumnos a lo largo del curso en la Guía Docente de la asignatura correspondiente. La asistencia a estas clases es obligatoria.
II) Actividades docentes no presenciales: Trabajo personal del alumno dedicado a la preparación de la materia.
III) Aula virtual: A través de la cual se facilitará todo el material relativo a la asignatura: Guía docente, presentaciones, boletines de ejercicios, avisos, tareas, etc.
5.3. Recomendaciones para el estudio de la materia
Es aconsejable asistir a las clases expositivas.
Es importante mantener el estudio de la materia “al día”.
Una vez finalizada la lectura de un tema en el libro de referencia, es útil hacer un resumen de los puntos importantes, identificando las ecuaciones básicas que se deben recordar y asegurándose de conocer tanto su significado como las condiciones en las que se pueden aplicar.
La resolución de problemas es fundamental para el aprendizaje de esta materia. Puede resultar de ayuda el seguir estos pasos: (1) Hacer una lista con toda la información relevante que proporciona el enunciado. (2) Hacer una lista con las cantidades que se deban calcular. (3) Identificar las ecuaciones a utilizar en la resolución del problema y aplicarlas correctamente.
5.4. Calendario de actividades que van a realizar los alumnos a lo largo del curso. En la tabla siguiente se muestra el calendario con las diferentes actividades que los alumnos van a tener que llevar a cabo a lo largo del cuatrimestre en el marco de esta materia.
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Enero-Febrero Marzo AbrilL M Mi X Vi 25 26 27 28 29 09-10 10-11 11-12 12-13 13-14 16-20 1 2 3 4 5 09-10 10-11 11-12 12-13 13-14 16-20 8 9 10 11 12 09-10 10-11 11-12 12-13 13-14 16-20 15 16 17 18 19 09-10 10-11 11-12 12-13 13-14 16-20 22 23 24 25 26 09-10 10-11 11-12 12-13 13-14 16-20 29 09-10 10-11 11-12 12-13 13-14 16-20 L M Mi X Vi 1 2 3 4 7 8 9 10 11 T 1 T 2 T 3 14 15 16 17 18 21 22 23 24 25 28 29 30 31 L M Mi X Vi 1 4 5 6 7 8 11 12 13 14 15 18 19 20 21 22 T 1 T 2 T 3 25 26 27 28 29
Mayo Otras actividades Notas
L M M i X Vi 2 3 4 5 6 09-10 10-11 11-12 12-13 13-14 16-20 9 10 11 12 13 09-10 10-11 11-12 12-13 13-14 16-20 Exámenes
(examen ordinario: mayo; examen extraordinario:
junio)
Ord. Facultade de Química 23/05/2016 16:00 Aula
Química Física. Extra. Facultade de Química
05/07/2016 10:00 Aula Química Inorg.
Horarios de tutoría y asistenci al alumnado. Lunes de 16:00 a 19:00; Martes 16:30 a 18:30; Miércoles de 13:00 a 14:00 h. Despacho 3.2 ETSE Clases expositivas (teóricas) CE Clases interactivas seminario SX-SY Clases interactivas tutorías TX-TY Días no lectivos Festivos S 1 Grupo 1 Seminarios T 1 Grupo 1 Tutorías T 2 Grupo 2 Tutorías T 3 Grupo 3 Tutorías
Clases expositivas: Aula Química Inorgánica
Seminarios SX: Aula Química Inorgánica
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7. Horario de asistencia al alumnado y lugar:
Profesor: Enrique Roca Bordello
Horario: Lunes de 16:00 a 19:00; Martes 16:30 a 18:30; Miércoles de 13:00 a 14:00 h. Despacho del profesor: D3.2, Departamento de Enxeñaría Química, ETSE.
8. Indicaciones sobre la evaluación
.La evaluación de esta materia se hará mediante evaluación continua y la realización de un examen final, estando condicionado el acceso al examen a la participación en al menos el 80% de las actividades docentes presenciales de asistencia obligatoria (seminarios y tutorías). En cualquier caso, será obligatorio asistir al menos a una de las dos tutorías programadas.
El profesor verificará la asistencia a las clases según el sistema de control de asistencias oficial de la Facultad de Química. Las ausencias deberán ser justificadas documentalmente. La evaluación continua (N1) tendrá un peso del 40% de la calificación final de la asignatura y constará de tres partes: 1.- Asistencia y Participación activa en clase/actividades 30 %; 2.- Tutorías 10%; 3.- Elaboración, entrega y presentación de un trabajo 60%. Los seminarios y las tutorías incluirán ejercicios y trabajos realizados presencialmente y ejercicios entregados por el profesor.
El examen escrito final versará sobre la totalidad de los contenidos de la materia y tendrá una valoración del 60% del total de la calificación final. El examen tendrá una parte relativa a las clases expositivas de teoría que abarcará los conceptos de economía y las líneas maestras descriptivas de los procesos (40% de la nota del examen) y una parte de problemas (60%).
El alumno debe obtener una nota mínima de 3 (sobre 10) en cada una das partes evaluables para poder sumar ambas notas. Para superar la materia se precisa una calificación global mínima de 5,0 puntos. Las calificaciones del trabajo, las actividades de seguimiento y las tutorías serán comunicadas al alumno antes del examen final. La asistencia a las tutorías es obligatoria.
En caso de no superar la materia en la primera oportunidad, se guardará la nota de la evaluación continua para la segunda oportunidad (examen de julio) y el alumno sólo tendrá que repetir el examen. De igual modo, para superar la materia se requiere una calificación global mínima de 5,0 puntos.
La calificación del alumno, que no será inferior a la del examen final (N2) ni a la obtenida ponderándola con la nota de la evaluación continua, se obtendrá cómo resultado de aplicar la fórmula siguiente:
Nota final= máximo (0.4 x N1 + 0.6 x N2, N2)
Siendo N1 la nota numérica correspondiente a la evaluación continua (escala 0-10) y N2 la nota numérica del examen final (escala 0-10).
Los alumnos repetidores tendrán el mismo régimen de asistencia a las clases que los que cursan la asignatura por primera vez.
8.1. Recomendaciones de cara a la evaluación.
El alumno debe repasar los conceptos teóricos introducidos en los distintos temas utilizando el libro de referencia y los resúmenes. El grado de acierto en la resolución de los ejercicios propuestos proporciona una medida de la preparación del alumno para afrontar el examen final de la asignatura. Aquellos alumnos que encuentren dificultades importantes a la hora de trabajar las actividades propuestas deben de acudir en las horas de tutoría del profesor,
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con el objetivo de que éste pueda analizar el problema y ayudar a resolver dichas dificultades. Es muy importante a la hora de preparar el examen resolver algunos de los ejercicios y cuestiones que figuran al final de cada uno de los capítulos del manual de referencia.
8.2. Recomendaciones de cara a la recuperación.
El profesor analizará con aquellos alumnos que no superen con éxito el proceso de evaluación, y así lo deseen, las dificultades encontradas en el aprendizaje de los contenidos de la asignatura.
