2º Congreso de Innovación Docente en Ingeniería Química Valencia, 23-24 de enero de 2014

Aproximación innovadora al diseño de procesos a nivel de máster

Eva Rodil, Héctor Rodríguez, Jorge Sineiro Departamento de Enxeñería Química, Universidade de Santiago de Compostela

Adaptación de los estudios de Ingeniería Química al nuevo EEES en la USC

Ingeniero Químico (5 años)

Grado en Ingeniería Química (4 años, 240 ECTS)

Máster en Ingeniería Química y Bioprocesos (1,5 años, 90 ECTS)

(Máster en Ingeniería de los Procesos Químicos y Ambientales)

Máster en Ingeniería Química y Bioprocesos

Módulo I BIOPROCESOS • Biocatálisis (4,5) • Bioingeniería (4,5) • Bioprocesos (3)

Módulo II DISEÑO HOLÍSTICO DE PROCESOS • Modelización mediante fenómenos de transporte (3) • Análisis y gestión de riesgos industriales (3) • Simulación con métodos numéricos (3) • Energética industrial (3) • Diseño conceptual de procesos (6)

Módulo III DIRECCIÓN Y GESTIÓN EMPRESARIAL • Habilidades directivas (4,5) • Gestión empresarial (3) • Creación de empresas (3) • Dirección de proyectos de ingeniería (4,5)

Módulo IV INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO

Módulo V TFM + PRÁCTICAS EN EMPRESA

• Planificación de la investigación (3) ‐ Tres materias a escoger entre diez,

de 3 ECTS cada una, ligadas a las líneas de investigación del Dpto IQ

• Prácticas en empresa (12) • Trabajo fin de máster (18)

Diseño Conceptual de Procesos: competencias Competencias generales y básicas: CG1.‐ Haber adquirido conocimientos avanzados y demostrado, en un contexto de investigación científica y tecnológica o altamente especializado, una

comprensión detallada y fundamentada de los aspectos teóricos y prácticos y de la metodología de trabajo en uno o más campos de estudio. CG2.‐ Saber aplicar e integrar sus conocimientos, la comprensión de estos, su fundamentación científica y sus capacidades de resolución de problemas en

entornos nuevos y definidos de forma imprecisa, incluyendo contextos de carácter multidisciplinar tanto investigadores como profesionales altamente especializados.

CG7.‐ Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química, biología y otras ciencias naturales, obtenidos mediante estudio, experiencia, y práctica, con razonamiento crítico para establecer soluciones viables económicamente a problemas técnicos.

CG8.‐ Realizar la investigación apropiada, emprender el diseño y dirigir el desarrollo de soluciones de ingeniería, en entornos nuevos o poco conocidos, relacionando creatividad, originalidad, innovación y transferencia de tecnología.

CG17.‐ Desarrollar habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

CE4.‐ Capacidad para aplicar el método científico y los principios de la ingeniería y economía, para formular y resolver problemas complejos en procesos, equipos, instalaciones y servicios, en los que la materia experimente cambios en su composición, estado o contenido energético, característicos de la industria química y de otros sectores relacionados entre los que se encuentran el farmacéutico, biotecnológico, materiales, energético, alimentario o medioambiental.

CE5.‐ Concebir, proyectar, calcular, y diseñar procesos, equipos, instalaciones industriales y servicios, en el ámbito de la ingeniería química y sectores industriales relacionados, en términos de calidad, seguridad, economía, uso racional y eficiente de los recursos naturales y conservación del medio ambiente.

CE6.‐ Diseñar productos, procesos, sistemas y servicios de la industria química, así como la optimización de otros ya desarrollados, tomando como base tecnológica las diversas áreas de la ingeniería química, comprensivas de procesos y fenómenos de transporte, operaciones de separación e ingeniería de las reacciones químicas, nucleares, electroquímicas y bioquímicas.

CE8.‐ Dirigir y supervisar todo tipo de instalaciones, procesos, sistemas y servicios de las diferentes áreas industriales relacionadas con la ingeniería química. CE11.‐ Abordar un problema real de Ingeniería Química bajo una perspectiva científica, reconociendo la importancia de la búsqueda y gestión de la

información existente.

Competencias específicas:

CT1.‐ saber transmitir de un modo claro y sin ambigüedades a un público especializado o no, resultados procedentes de la investigación científica y tecnológica o del ámbito de la innovación más avanzada, así como los fundamentos más relevantes sobre los que se sustentan.

CT4.‐ Adaptarse a los cambios, siendo capaz de aplicar tecnologías nuevas y avanzadas y otros progresos relevantes, con iniciativa y espíritu emprendedor. CT5.‐ Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un

contexto de investigación.

Competencias transversales:

Conocimientos previos de diseño de procesos Etapas necesarias para el diseño conceptual de un proceso Necesidad de datos experimentales Ingeniería de procesos, heurísticas y programas computacionales Integración energética y diseño de sistemas de separación

Diseño Conceptual de Procesos

Diseño conceptual de un proceso productivo innovador

Actividad formativa Horas presenciales

Horas de trabajo del

alumno ECTS

Seminarios 20 30 2,0 Aula de informática 8 12 0,8 Laboratorio 24 36 2,4 Tutoría de grupo 1 4 0,2 Tutorías individualizadas 1 4 0,2 Examen y revisión 2 8 0,4 TOTAL 56 94 6,0

Diseño Conceptual de Procesos

Tiempo de estudio y trabajo personal:

Diseño Conceptual de Procesos

El alumno como actor principal

El profesor realizando una labor de asesoramiento y apoyo

Grupos y procesos

Producción de PHB a partir de glicerol por vía fermentativa

Producción de Solketal a partir de glicerol mediante reacción con acetona

2 grupos de 4 personas

Aprovechamiento de glicerol

1 estudiante Grado IQ 1 estudiante Grado IQ 1 estudiante IQ-5 años

1 estudiante ITIQI

1 estudiante Grado IQ 1 estudiante IQ-5 años 1 estudiante IQ-5 años

1 estudiante ITIQI

8 estudiantes ‐‐> 2 grupos de 4 personas

Selección de los procesos:

Seminarios

Concepción y etapas en el diseño de procesos

Definición conceptual y fundamentos del proceso

Diseño de etapas

Estrategias de integración

Viabilidad económica

Planos

Entregables

Aula de informática

Simulación de unidades

Simulación parcial o integral del proceso…

Aspen HYSYS Vensim

Laboratorio

Lab. de Análisis de Procesos Químicos Lab. de Transporte de Fluídos y

Transmisión de Calor Lab. de Operaciones de Separación Lab. de Reactores Lab. de Bioingeniería Lab. de Ingeniería Ambiental

Ejemplos de experiencias realizadas: Grupo PHB Grupo Solketal

Estudio reológico de la materia prima Agitación en el reactor Proceso de fermentación Bombeo Purificación del PHB

Propiedades físicas Reacción: influencia de variables Purificación por destilación Purificación por extracción líquido‐

líquido

Memoria. Exposición y defensa.

Visita a empresas

Reflexión

Algunos nubarrones en el horizonte…

Abandono de un estudiante Dificultad parcial en individualización de calificación

Gran implicación de los estudiantes Mayoritariamente muy buenas calificaciones

Gracias!