PRESENTACIÓN DEL LIBRO

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA QUÍMICA:

PROBLEMAS RESUELTOS DE BALANCES DE

MATERIA Y ENERGÍA

I CONGRESO DE INNOVACIÓN DOCENTE EN INGENIERIA QUIMICA

GRANADA 26-27 DE ENERO DE 2012

19,5 cm

24 cm

1,8 cm

ISBN:978-84-291-7185-3

LOS AUTORES

Dr. ENRIQUE MARTÍNEZ DE LA OSSA

(CU de I.Q. de la Universidad de Cádiz)

Dr. JOSÉ RODRIGUEZ MIRASOL

(CU de I.Q. de la Universidad de Málaga)

Dra. MARÍA IZQUIERDO RAMONET

(Investigadora Posdoctoral Marie Curie en

el British Geological Survey de Nottingham)

Dr. JOSÉ FELIPE IZQUIERDO TORRES

CU de I.Q. de la Universidad de Barcelona.

Coordinador de la obra: felipeizquierdo@ub.edu

Dr. JOSÉ COSTA LÓPEZ

(CE de I.Q. de la Universidad de Barcelona)

MOTIVACIÓN E INTENCIÓN DEL LIBRO

- Uno de los motivos principales que nos ha impulsado a escribir este libro es que no

se ha encontrado un texto de problemas resueltos que se ajuste al programa actual de

Balances de materia y energía que se imparte en diferentes universidades españolas.

- En algunos casos, los estudiantes deben emplear varios libros de texto con

nomenclaturas diferentes y formas diversas de explicar los conceptos.

- Estudiar y practicar un programa con muchos conceptos nuevos en poco tiempo (un

semestre) empleando varias fuentes bibliográficas no es tarea fácil para un estudiante

que está iniciando sus estudios universitarios.

- La edición de este libro de problemas ha de permitir a los estudiantes optimizar su

tiempo de estudio y obtener un rendimiento satisfactorio en esta materia que, a su vez,

es la base de muchas otras asignaturas de Ingeniería Química.

¿A QUIEN VA DESTINADO EL LIBRO?

Este libro de problemas resueltos de balances de materia y energía, pretende

ser una contribución positiva, novedosa y didáctica a la docencia en Ingeniería

Química y, en particular, en la materia de Introducción a la Ingeniería Química.

Esperamos que muchos estudiantes de estudios superiores de Ingeniería

Química, Química, Biotecnología y de todas aquellas titulaciones cuyos

estudios se basan en Ciencias y Tecnología Químicas puedan emplearlo para

aprender esta materia fundamental en sus estudios.

ÍNDICE ANALÍTICO

1. BALANCE MACROSCÓPICO DE MATERIA

Resumen de los fundamentos teóricos del capítulo:

1.1. Expresión general del balance macroscópico de materia

1.2. Grado de avance de un sistema químico

1.3. Concepto de velocidad de reacción

1.4. Conceptos de selectividad y de rendimiento de un reactante hacia diferentes productos

1.5. Conceptos de diagrama de flujo, derivación, recirculación y purga

1.6. Consideraciones metodológicas sobre la resolución de balances de materia

20 problemas resueltos, de los cuales 6 corresponden a sistemas sin reacción

química, 7 en los que solamente hay una reacción química en el sistema y 7 en los

que hay más de una reacción química. Asimismo se plantean diagramas de flujo

con derivación, recirculación y purga.

Nomenclatura

Bibliografía

2. BALANCE MACROSCÓPICO DE ENERGÍA

Resumen de los fundamentos teóricos del capítulo:

2.1. Expresión general del balance macroscópico de energía

2.2. Consideraciones metodológicas en el planteamiento de balances de energía

2.3. Modelo matemático de intercambiadores de calor de doble tubo y de carcasa y tubos

20 problemas resueltos, de los cuales 11 corresponden a sistemas con reacción

química, 3 combinan los balances de energía y los intercambiadores de calor y

los 6 restantes son exclusivamente sobre intercambiadores de calor sin y con

cambio de fase.

Nomenclatura

Bibliografía

ÍNDICE ANALÍTICO

3. BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA APLICADOS A LOS REACTORES QUÍMICOS

Resumen de los fundamentos teóricos del capítulo:

3.1. Modelos de reactores de mezcla perfecta

3.1.1. Modelo del reactor perfectamente agitado discontinuo isotermo

3.1.2. Modelo del reactor perfectamente agitado discontinuo adiabático

3.1.3. Modelo del reactor perfectamente agitado estacionario adiabático

3.1.4. Modelo del reactor perfectamente agitado estacionario no adiabático

3.2. Modelo matemático del reactor tubular de flujo en pistón estacionario isotermo

15 problemas resueltos, de los cuales 8 corresponden al modelo de mezcla

perfecta, 2 al flujo en pistón y los 5 restantes son problemas de comparación de

ambos modelos de contacto.

Nomenclatura

Bibliografía

ÍNDICE ANALÍTICO

4. BALANCE DE ENERGÍA MECÁNICA

Resumen de los fundamentos teóricos del capítulo:

4.1. Balance de Energía Mecánica

4.2. Determinación del factor de fricción y de las pérdidas menores

4.3. Rendimiento de una bomba

15 problemas resueltos sobre la aplicación del balance de energía mecánica a

fluidos incompresibles.

Nomenclatura

Bibliografía

4 capítulos

70 problemas resueltos con detalle

293 páginas

ÍNDICE ANALÍTICO

PRIMERA EDICIÓN EN 1984

ÚLTIMA EDICIÓN EN 2008

CONOCIMIENTOS TEÓRICOS PREVIOS LIBRO DE PROBLEMAS RESUELTOS

EDITORIAL REVERTÉ

INTENCIONES DE FUTURO

- No se ha incluido en esta edición problemas resueltos sobre algunas

operaciones unitarias, especialmente destilación. Los autores no descartan

incluirlos en futuras ediciones teniendo en cuenta que este tipo de operaciones

unitarias resultan particularmente interesantes en el campo de la Ingeniería

Química y de la Química pero aún son demasiado específicas para un curso

general.

- Se pretende aumentar el número, la calidad y la diversidad de los problemas

propuestos en futuras ediciones de este libro. Para ello queremos contar con las

aportaciones y sugerencias de profesores y estudiantes sobre nuevos

enunciados y su resolución así como en la detección de erratas, errores y

quizás algún que otro "horror“, canalizadas hacia el coordinador de la obra:

felipeizquierdo@ub.edu o bien a través de la web de Editorial Reverté:

www.reverte.com donde ya se puede encontrar la fe de erratas del libro a fecha

31 de diciembre de 2011.

AGRADECIMIENTOS

- Los autores desean agradecer la labor realizada por aquellos profesores

que han propuesto los enunciados de los problemas que figuran en este

texto, sin sus ideas originales este libro no hubiera existido.

- Este libro está dedicado a todos los profesores y a los estudiantes de

Ingeniería Química, de Química, de Biotecnología y de todas aquellas

titulaciones cuyos estudios se basan en Ciencias y Tecnología Químicas.

Ellos nos han motivado y para ellos ha sido escrito.

¡¡MUCHAS GRACIAS POR SU

ATENCIÓN!!