s. Tranferencia de Masa

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

SILABO DE TRANSFERENCIA DE MASA II. IDENTIFICACIÓN

1.1. Experiencia Curricular: TRANSFERENCIA DE MASA I1.2. Facultad: FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA1.3. Para estudiantes de la carrera: INGENIERIA QUIMICA

1.3.1. Sede: Trujillo1.4. Calendario Académico: 2015-II1.5. Año/Ciclo Académico: 61.6. Código de curso: 13951.7. Sección: A1.8. Creditos: 41.9. Número de Rotaciones, veces que se desarrolla la experiencia curricular en el año/ciclo académico: 11.10. Duración por vez de rotación (Nro. de Semanas/Días): 161.11. Extensión horaria:

1.11.1. Total de horas semanales: 5- Horas Teoría: 3- Horas Práctica: 2

1.11.2. Total de Horas Año/Semestre: 851.12. Organización del tiempo Anual/Semestral:

Tipo Total Unidad Semana/DíaActividades Hs I II III Aplazado

- Sesiones Teóricas 48 15 15 18 ---- Sesiones Prácticas 26 8 8 10 ---- Sesiones de Evaluación 11 2 2 2 5

Total Horas 85 --- --- --- ---

1.13. Prerrequisitos: - Cursos:

- TRANSFERENCIA DE CALOR- Creditos: No necesarios

1.14. Docente(s): 1.14.1. Coordinador(es):

Descripción Nombre Profesión EmailCoordinador General Dr. VILLARROEL AVALOS,

CESAR MANUELIngeniero Quimico [email protected]

II. FUNDAMENTACIÓN Y DESCRIPCIÓNEl curso Transferencia de Masa I, establecido en el currículum de Ingeniería Química; está diseñado paraestudiantes del VI ciclo de la misma especialidad. La primera unidad se orienta al estudio de losmecanismos de transferencia de masa, aplicación de las relaciones en peso y molares con la primera Ley deFick, cálculos del coeficiente de difusión para mezclas de gases y líquidos, segunda ley de Fick y cálculosde la difusividad en sólidos - aplicaciones en absorción, destilación, y secado respectivamente. En lasegunda unidad se aplican los balances de masa - energía y determinación del número de etapas o platosideales y reales, en absorción isotérmica; psicrometria y torres de enfriamiento. En la tercera unidad sedesarrollan los temas de secadores intermitentes y continuos; equilibrio de fases en adsorción decontaminantes en gases y líquidos, usando adsorbentes industriales como carbones activados.

III. APRENDIZAJES ESPERADOSAl culminar el curso los estudiantes estarán en condiciones de:• Comprender los fundamentos de los procesos difusionales en mezclas de gases líquidos y sólidos. • Determinar el número de etapas de una columna de absorción isotérmica.• Hallar la altura de una torre de enfriamiento de tiro forzado o tiro inducido, usando Matlab o Excel.• Determinar el tiempo de secado en un secador intermitente y la longitud de un secador continuo.• Calcular los parámetros de equilibrio de las isotermas de Freundlich y Langmuir

IV. PROGRAMACIÓN

4.1. UNIDAD 1

4.1.1. Denominación: Difusión molecular en gases, líquidos y sólidos – Absorción en columnas deplatos.

4.1.2. Inicio: 2015-08-24 Termino: 2015-09-25 Número de Semanas/Días: 5

4.1.3. Objetivos de Aprendizaje

• Estimar los coeficientes de difusión en mezclas de gases y líquidos.• Aplicar la primera Ley de Fick para el cálculo de perfiles de concentración de un sistema

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específico.• Relacionar la transferencia de momentum, calor y masa.• Obtener datos de equilibrio G - L mediante la Ley de Henry a diferentes condiciones de P y T.• Determinar el número de etapas de los equipos para transferencia de masa gas - líquido.

4.1.4. Desarrollo de la Enseñanza-Aprendizaje:

Semana/Día

Actividades y Contenidos

Semana/Día 1Inicio: 2015-08-24Termino: 2015-08-28

Introducción a los procesos de separación, Transferencia de masa molecular, ley de Fick,concentraciones, flujos, tipos afines de difusión molecular, coeficiente de difusión. Treybal, R. E.,Narayanan, K.V.


Cálculo de la difusividad másica de gases y líquidos, segunda ley de Fick - cálculo de la difusividaden sólidos, transferencia de masa convectiva, teoría de la doble película –resistencia a la TM,coeficientes de transferencia de masa. Treybal, R. E., Narayanan, K.V.INVESTIGACIÓN FORMATIVATema: Liofilización


Equilibrio de fases gas – líquido, ecuaciones y representaciones en papel milimetrado: ejemplos yejercicios.


Diferentes ejemplos con el uso de constantes de la Ley de Henry para sistemas gas – líquido.Ejercicios de aplicación. Narayanan, K.V.


Balances de masa y entalpía, flujos en contracorriente, pendiente de línea de operación en absorciónde gases, determinación del número de etapas. Treybal, R. E., Narayanan, K.V.Examen Nº 1

4.1.5. Evaluación del Aprendizaje:

Semana/Día

Técnica/Instrumento

Semana/Día 1Inicio: 2015-08-24Termino:2015-08-28

Test. Intervención oralSolución de problemas.





Semana/Día 4Inicio: 2015-09-14

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Termino:2015-09-18Semana/Día 5Inicio: 2015-09-21Termino:2015-09-25

Técnica: Evaluación escritaInstrumento: Prueba de ensayo

4.2. UNIDAD 2

4.2.1. Denominación: Humidificación y secado intermitente



• Representar el equilibrio de fases en coordenadas rectangulares para sistemas: L-G, S-G.• Determinar las propiedades psicrométricas del aire.• Determinar las dimensiones de una torre de enfriamiento, tiempo de secado y dimensiones desecadores intermitentes y continuos.• Seleccionar secadores para uso industrial.


Semana/Día



Equilibrio vapor – líquido, Sistema aire-vapor de agua, carta psicrométrica: ejemplos y aplicaciones.Geankoplis, C.J., Narayanan, K.V.


Proceso de saturación adiabática, arreglos y cálculos de torres de enfriamiento. Geankoplis, C.J.,Narayanan, K.V.Ejercicios, cálculos para otros sistema aire-vapores orgánicos; torres de enfriamiento aire - agua. McCabe & Smith, Geankoplis, C.J., Narayanan, K.V.


Humedad en el equilibrio sólido-gas, humedad critica, curvas características de secado con aire,ejemplos y ejercicios. Geankoplis, C.J., Narayanan, K.V.INVESTIGACIÓN FORMATIVA – PRIMER INFORME DE AVANCE LIOFILIZACIÓN


Secado intermitente, cálculo de la velocidad y tiempo de secado, análisis de variables de operación.Geankoplis, C.J., Narayanan, K.V.


Balances de materia y entalpía en secadores continuos, ejercicios de aplicación. Geankoplis, C.J.,Narayanan, K.V.Examen Nº 2


Semana/Día




Semana/Dí

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Test. Intervención oral


a 7Inicio: 2015-10-05Termino:2015-10-09

Solución de problemas.







4.3. UNIDAD 3

4.3.1. Denominación: Secado continuo y Adsorción de mezclas líquidas y gaseosas.



• Determinar la longitud de secadores continuos.• Conocer los mecanismos y cinética de adsorción de solutos orgánicos en mezclas gaseosas y ensoluciones acuosas.• Reconocer los diferentes modelos empíricos y semiempíricos del equilibrio de adsorción paramezclas gaseosas y líquidas.


Semana/Día



Secadores continuos, cálculo de la longitud de secadores, aplicaciones industriales. Mc Cabe &Smith, Geankoplis, C.J., Narayanan, K.V.


Tipos de adsorción, naturaleza de adsorbentes, equilibrio de adsorción; adsorción de mezclaslíquidas y gaseosas. Mc Cabe & Smith, Geankoplis, C.J., Narayanan, K.V.


Isotermas de adsorción de Freundlich y Langmuir: representación gráfica.Adsorción por lotes y adsorción continua; ejemplos y ejercicios. Mc Cabe & Smith, Geankoplis,C.J., Narayanan, K.V.


Exposición de trabajo de casa

Semana/Día 15Inicio:

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INVESTIGACIÓN FORMATIVA – INFORME FINAL SOBRE LIOFILIZACIÓN


2015-11-30Termino: 2015-12-04Semana/Día 16Inicio: 2015-12-07Termino: 2015-12-11

Examen Nº 3


Semana/Día














4.4. APLAZADO

Semana/Día Técnica/Instrumento Semana/Día 17 Examen de Aplazado, evaluaciones pertimentes

del curso.

V. NORMAS DE EVALUACIÓNEn cada unidad, la evaluación se obtendrá teniendo en cuenta los siguientes rubros y coeficientes:

RUBROS COEFICIENTE COEFICIENTECOEFICIENTE I UNIDAD II UNIDADIII UNIDADEvaluación escrita, EP 0.70 0.70 0.70Investigación Formativa, IF 0.10 0.10 0.10Prácticas de aula, PA 0.20 0.20 0.20La nota de cada unidad se obtendrá multiplicando el calificativo logrado en cada rubro (en escala de 0 a 20),

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por su respectivo coeficiente; luego sumando los correspondientes productos. Donde IF corresponde alcalificativo de Investigación Formativa.La nota final del curso se obtiene promediando aritméticamente las notas de cada unidad: NF=(NU1+NU2+NU3)/3Si el estudiante no alcanzara el promedio mayor a 10,5 tendrá derecho a rendir un examen de aplazado.

VI. CONSEJERÍA/ORIENTACIÓN1. Propósitos: Brindar apoyo a los estudiantes para optimizar el aprendizaje en el presente curso.2. Estrategias de prestación del servicio: El servicio se prestará como consultas.3. Lugar y horario semanal para la consejería extra-clase: Día: MartesLugar: Oficina del ProfesorHorario: 4 a 6 p.m.

VII. BIBLIOGRAFÍA1. Treybal, R. E., “Operaciones de Transferencia de Masa”M, 3era Ed., 1993.(CAPITULOS 1 – 4;7,8,11,12)2. Narayanan, K.V.; Lakshmikutty, B. Mass Transfer – Theory and applications. CBS Publishers &Distributors Pvt Ltd., New Delhi. 2014. 3. Seader,Henley, Roper, “ Separation Process Principles”, John Wiley & Sons, Inc, USA 2011.4. Mc Cabe & Smith, “Unit Operation of Chemical Engineering”, Mc Graw Hill, 5th Ed. N.Y. 1995.5. Geankoplis, C.J., “Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias”, Ed. CECSA, Terc. Ed. México1998. (CAP: 6,7,9,12)6. Ross Taylor. R. Krishna, MULTICOMPONENT MASS TRANSFER, JOHN WILEY & SONS, INC.;New York, 1993.7. Alan, S.Foust, “Principios de Operaciones Unitarias”, 13 ava Impresión, Cia Ed. Continental, S.A.;México 1980.LIBROS DE CONSULTA1. Bird, R.B., et al, “Fenómenos de Transporte”, Ed. Reverté S.A., España 1982.2. Perry, J.H., “Chemical Engineering Handbook”, Mc Graw Hill Book Co.

El presente Silabo de la Experiencia Curricular "TRANSFERENCIA DE MASA I", ha sido Visado por elDirector de la ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA, quien daconformidad al silabo registrado por el docente VILLARROEL AVALOS, CESAR MANUEL que fuedesignado por el jefe del DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA QUIMICA.

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