Programa de Operaciones básicas. 2º curso de Ciencias Ambientales. Curso académico 2000/01
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
LICENCIATURA: CIENCIAS AMBIENTALES ASIGNATURA: OPERACIONES BÁSICAS CURSO: 2º - 1ER Cte. CRÉDITOS: 4,5 (3+1,5) CURSO ACADÉMICO:2000/01
PROGRAMA
A. TEORIA Y PROBLEMAS
Tema 1. Introducción a las Operaciones unitarias en Ingeniería ambiental Tema 2. Partículas en el seno de un fluido. Clasificación. Sedimentación Tema 3. Filtración
Tema 4. Centrifugación: sedimentación y filtración centrífugas Tema 5. Absorción
Tema 6. Adsorción. Intercambio iónico Tema 7. Tratamientos biológicos
Tema 8. Tratamientos térmicos
B. PRÁCTICAS 1. Circulación de fluidos: pérdidas menores
2. Filtración: determinación de la compresibilidad y porosidad 3. Centrifugación
4. Absorción de gases
C. VISITAS
1. Estación depuradora de aguas residuales y planta de ozonización (Almería) 2. Central térmica de Endesa (Carboneras, Almería)
D. EVALUACIÓN
Parcial eliminatorio . Contenido: teoría, problemas y prácticas de los temas 1, 2, 3, 4.
Examen final. Contenido: teoría, problemas y prácticas de todos los temas impartidos.
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E. BIBLIOGRAFÍA
CONTRERAS, A., y MOLERO, M. Introducción al estudio de la contaminación y su control. UNED.(1995).
COSTA LOPEZ, J.; CERVERA MARCH, S.; CUNILL GARCIA, F.; ESPLUGAS VIDAL, S.; MANS TEIXIDO, C.; MATA ALVAREZ, J.; Curso de Química Técnica. Reverté, Barcelona (1985).
COULSON, J.M. and RICHARDSON, J.F. Ingeniería Química. Operaciones básicas. Vol II. Ed Reverté, Barcelona (1988)
KIELY, G. Ingeniería ambiental. Fundamentos, entornos, tecnologías y sistemas de gestión. Ed. Mc Graw-Hill/Interamericana de España. Madrid (1999)
LAPUERTA, M., y HERNANDEZ, J.J. Tecnologías de la combustión. Ed.
Universidad de Castilla-La Mancha. Cuenca (1198)
LORA, F., y MIRÓ, J. Técnicas de defensa del medio ambiente. Ed. Labor (1978)
McCABE, W. L.; SMITH, J. C. y HARRIOT, T. P. Operaciones básicas. McGraw- Hill, Madrid (1991).
METCALF y EDDY Inco. Ingeniería Sanitaria. Tratamiento, evacuación y teutilización de aguas residuales. Ed. Labor, Madrid (1984)
NOYES, R. Unit Operations in Environmental Engineering. Ed. Noyes Publications, Park Ridge, New Jersey (1994)
OCÓN, J. y TOJO, J. Problemas de Ingeniería Química. Operaciones básicas.
Ed. Aguilar. Madrid (1975).
RAMALHO, R.S., Tratamiento de aguas residuales. Ed. Reverté.S.A. Barcelona (1993)
RAY, B.T. Environmental engineering. Ed. PWS Publishing Company (1995)
SEOANEZ, M., y cols. Ingeniería del Medio Ambiente, aplicada al medio natural continental. Ed. Mundi-Prensa. Madrid (1996)
VIAN, A., y OCÓN, J. Elementos de Ingeniería Química (Operaciones básicas).Ed. Aguilar. Madrid (1979)
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Tema 1. INTRODUCCIÓN A LAS OPERACIONES UNITARIAS EN INGENIERÍA AMBIENTAL
1.1. Importancia de la Ingeniería ambiental
1.2. Operaciones básicas o unitarias en la ingeniería ambiental
1.2.1. Operaciones unitarias físicas controladas por la transferencia de materia 1.2.2. Operaciones unitarias físicas controladas por la transmisión de calor 1.2.3. Operaciones unitarias físicas de transporte simultánea de calor y materia 1.2.4. Operaciones unitarias físicas controladas por el transporte de cantidad de
movimiento
1.3. Diseño de una operación unitaria
Tema 2. PARTÍCULAS EN EL SENO DE UN FLUIDO. CLASIFICACIÓN.
SEDIMENTACIÓN 2.1. Introducción
2.2. Caracterización de partículas
2.3. Movimiento libre de partículas en el seno de un fluido
2.3.1. Partículas sólidas. Velocidad límite. Métodos de tanteo y gráfico 2.3.2. Gotas y burbujas. Velocidad límite
2.4- Clasificación de partículas 2.5. Sedimentación impedida
2.5.1. Sedimentación discontínua en el laboratorio
2.5.2. Sedimentación contínua. Ecuación de diseño de un sedimentador 2.6. Equipos de sedimentación
Tema 3. FILTRACIÓN 3.1. Introducción
3.2. Circulación de fluidos por conducciones y lechos fijos de partículas 3.3. La filtración. Ley de Darcy. Ecuación general de la filtración
3.4. Ecuación general de la filtración: Influencia sobre la velocidad de filtración de: a) área; b) viscosidad; c) Concentración de sólidos; d) Resistencia específica de la torta 3.5. Integración de la ecuación general de la filtración
3.5.1. Tortas incompresibles: filtración a p y a vo constantes 3.5.2. Tortas compresibles
3.6. Capacidad de filtración 3.7. Equipos de filtración
Tema 4. CENTRIFUGACIÓN: SEDIMENTACIÓN Y FILTRACIÓN CENTRÍFUGAS 4.1. Introducción
4.2. La centrifugación: operación básica de separación. Aplicaciones 4.3. Clarificación centrífuga. Separación de lodos
4.4. Separación de líquidos inmiscibles 4.5. Filtración centrífuga
4.6. Ciclones
4.7. Equipos de centrifugación Tema 5. ABSORCIÓN
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5.1. Introducción
5.2. Métodos de depuración de gases
5.3. Absorción de gases en columnas de relleno 5.3.1. Introducción. Equilibrio gas-líquido 5.3.2. Diseño de columnas de relleno:
a)Balance macroscópico: línea de operación. Relación mínima líquido-gas b)Balance microscópico: altura de unidad de transferencia (A.U.T).
Número de unidades de transferencia (N.U.T). Altura de relleno.
5.4. Absorción con reacción química 5.5. Desorción
5.6. Equipos de absorción
Tema 6. ADSORCIÓN. INTERCAMBIO IÓNICO 6.1. Estudio de la adsorción
6.1.1. Introducción
6.1.2. Equilibrio. Isotermas de adsorción
6.1.3. Sistemas de contacto y modos de operación
6.1.4. Adsorción en columnas con carbón activo. Curvas de ruptura. Ecuación de Bohart y Adams. Rendimiento
6.2. Estudio del intercambio iónico 6.2.1. Introducción
6.2.2. Mecanismo de los intercambiadores catiónicos y aniónicos
6.2.3 Diseño de un sistema de intercambio iónico para un agua residual 6.3. Equipos de adsorción e intercambio iónico
Tema 7. TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS 7.1. Introducción
7.2. Tratamiento secundario (biológico)
7.2.1. Fundamentos de la oxidación biológica
7.2.2. Cinética del crecimiento de microorganismos. Modelo de Monod 7.2.3. Procesos biológicos más utilizados
7.3. Cultivo en suspensión: proceso de lodos activos
7.3.1. Ecuación de diseño del biorreactor de flujo contínuo mezcla perfecta 7.3.2. Transferencia y consumo de oxígeno
7.4. Cultivo fijo: filtros percoladores 7.4.1. Introducción
7.4.2. Ecuaciones del filtro percolador sin/con recirculación 7.5. Biodiscos
7.6. Tratamiento anaerobio
7.8. Instalaciones de tratamientos biológicos
Tema 8. TRATAMIENTOS TÉRMICOS 8.1. Introducción
8.2. Antorchas
8.3. Quemadores de postcombustión 8.4. Sistemas de combustión catalítica 8.5. Eiminación de óxidos de nitrógeno
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