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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN Dependencia Académica de Ingeniería y Tecnología

Facultad de Química

CUERPO ACADÉMICO INGENIERÍA QUÍMICA APLICADA

Maestría en Ciencias en Ingeniería Química

Cd. del Carmen, Campeche, México. Enero de 2012

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CONTENIDO

1.0 Presentación. 3 1.1 Dependencia que Presenta el Proyecto 3 1.2 Responsable del Proyecto. 3 1.3 Estructura del Posgrado. 3 1.4 Antecedentes del Grupo Académico Oferente. 5 1.5 Justificación del Proyecto. 6 1.6 Objetivos del Proyectos. 7 1.7 Modalidad. 8 1.8 Estructura y Líneas de Investigación a

desarrollarse en la Maestría en Ciencias en Ingeniería Química.

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2.0 Infraestructura 12 2.1 Personal Académico. 12 2.2 Personal de Apoyo Administrativo y Técnico 12 2.3 Equipo de computo, software y didáctico. 12 2.4 Espacios Disponibles. 13 3.0 Estructura. 15 3.1 Requisitos de Ingreso. 15 3.2 Perfil del Egresado. 15 3.3 Requisitos de Egreso. 15 3.4 Requisitos para la Permanencia. 15 3.5 Población Estudiantil. 16 3.6 Gestor del Programa Educativo. 16 3.7 Responsable de la Comisión del Diseño

Curricular y Cargos que Ocupan 16

3.8 Asignaturas. 16 4.0 Plan de Estudios. 18 4.1 Tema Factible de Tesis y Asesores

Respectivos. 18

5.0 Calendario de Actividades. 20 5.1 Duración Total (Horas). 20 5.2 Horarios de Trabajo. 20 5.3 Calendario de Clases. 21 5.4 Presupuesto. 21 6.0 Acciones para la Admisión. 23 6.1 Examen de Admisión. 23 6.2 Entrevista. 23 6.3 Curso Propedéutico. 23 7.0 Programas Sintéticos de los Cursos. 24

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Capítulo I Presentación

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1.0 Presentación. 1.1 Dependencia que presenta el Proyecto: Dependencia Académica Ciencias Químicas y Petrolera: Facultad de Química. (DACQyP) 1.2 Responsables del Proyecto: Dr. José del Carmen Zavala Loría, Coordinador Institucional de la Función de investigación y posgrado. Cuerpo Académico Consolidado de Ingeniería Química Aplicada

Dirección : Universidad Autónoma del Carmen Campus Principal Dependencia Académica de Ingeniería y Tecnología: Facultad de Química. Calle 56 No. 4 por Av. Concordia. C.P. 24180 Ciudad del Carmen, Campeche, México. [email protected]

Teléfono Institucional (Telmex) : (01-938)-38-1-10-18 ext.: 2103.

1.3 Estructura del Posgrado:

Se propone una estructura para el Sistema de Posgrado del Área de Ingeniería y Tecnología (SPAIT) que permita a los estudiantes de licenciatura o a los profesionales de las diversas áreas afines a la DACQYP transitar de manera sencilla hacia esta Maestría en Ciencias, además de proporcionar programas de calidad en esta área.

La estructura presenta un alto grado de flexibilidad para facilitar la formación interdisciplinaria de los alumnos, facilitando la gestión a través de las diversos de los comités formados por el Cuerpo Académico que oferta el posgrado, asegurando un seguimiento adecuado y estricto de la trayectoria académica del estudiante y facilitando las actividades de planeación y coordinación de cursos.

La estructura esta concebida dentro del marco de modernización del modelo educativo de la Universidad Autónoma del Carmen y satisface las necesidades de desarrollo académico de la Dependencia Académica de Ingeniería y Tecnología para el área de Ingeniería Química.

La estructura de la SPAIT se presenta a continuación:

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1.4 Antecedentes del Grupo Académico Oferente: La Dependencia Académica de Ciencias Químicas y Petrolera de la Universidad Autónoma del Carmen, es una instancia formadora de profesionales en el área de las ingenierías. En esta Dependencia, entre otras opciones, se ofrece en la Facultad de Química, la licenciatura de Ingeniería Química con salidas terminales en Petróleo, Alimentos y Ambiental, apoyada a través de los CA’s de Ingeniería Química Aplicada y Ambiental.

Licenciatura

Acciones para la Admisión

Básicos

Optativos

Cursos

CENEVAL

Examen de Admisión Propedéutico

Admisión

Trabajo de Investigación

Tesis

Maestría en Ciencias en Ingeniería Química

Entrevista

Estruc tura del Posgrado

Programa de Posgrado

Examen de Grado

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En general, el objetivo primordial de la carrera de Ingeniería Química ofertada es el de procurar que los recursos humanos adquieran los conocimientos, habilidades y actitudes necesarias y suficientes para que aporten soluciones a los problemas de la sociedad y de la industria. Como parte de la formación se abordan aspectos importantes de la región entre ellos, aquellos relacionados con el aprovechamiento y manejo apropiado del gas y del petróleo, de los recursos naturales renovables, así como la prevención y mitigación del impacto que la actividad industrial puede tener en el entorno. Los esfuerzos son tendientes a procurar profesionales que posean y actúen con pensamiento científico, con creatividad e innovación y continúen su desarrollo profesional a través de la investigación y el estudio continuo. La adecuación permanente de la oferta educativa está centrada en el desarrollo sustentable, y siempre con la intención de mejorar y cubrir la expectativas de los posibles demandantes, tales como el Instituto Mexicano del Petróleo, Petróleos Mexicanos, las diversas compañías que trabajan para el sector petrolero, la industria de la transformación en sus diversas modalidades y los propios egresados de las Carreras; en respuesta a esto, la DACQYP: Facultad de Química, a través de la Universidad Autónoma del Carmen, ofrece la MAESTRIA EN CIENCIAS en INGENIERÍA QUÍMICA . Como parte de la estrategia para esta oferta, la Facultad de Química ha estado fortaleciendo su planta académica y actualmente se cuenta con 2 Cuerpos Académicos, de los cuales 9 tienen grado de maestría, y 9 de doctorado, todos los profesores cuenta con el perfil PROMEP y 7 pertenecen al Sistema Nacional de Investigadores (SNI). Los CA’s de la Facultad de Química serán los responsables para el desarrollo de esta Maestría en Ciencias en Ingeniería Química . Entre el trabajo académico desarrollado por estos cuerpos académicos se tiene:

1. Diplomado en Ingeniería Ambiental (Tratamiento de Aguas) en 1993. 2. Maestría en Ingeniería Ambiental en el año de 1997. 3. Diplomado en Ingeniería Química área Fenómenos de Transporte en el año de 1997. 4. Diplomado en Simulación de Procesos en el año de 1999. 5. Diplomado en Ingeniería Química área Fenómenos de Transporte en el año de 2002. 6. Diplomado en Química para Ingeniería Ambiental en 2002. 7. Especialidad en Modelado y Simulación de Procesos a partir de enero del 2005. 8. Especialidad en Auditoria y Legislación Ambiental en 2006. 9. Seminario Especializado de Ingeniería Química en el 2009 10. Primer Congreso Internacional de Ingeniería Química en el 2010 11. Seminario especializado de Tópicos de Ingeniería Química en el 2011 12. Seminario de Ingeniería Química “Otoño 2011” en el 2011.

1.5 Justificación del Proyecto: La ingeniería Química en sus diversas áreas es muy amplia y requiere la continua formación de los profesionales que en ella trabajan, de ahí que sea un campo muy propicio para ofrecer diversas alternativas de formación, sobre todo, por los continuos cambios en la ciencia, las técnicas y las tecnologías utilizadas. Los profesionales de esta área permanentemente deben de proponer alternativas de solución a procesos nuevos o ya establecidos, entre ellos, los de separación, de protección ambiental, de transformación de recursos sean renovables o no, etc., entonces, el profesional de la Ingeniería Química es un individuo que requiere y necesita tener una formación continua que visualice estos cambios y le procuren herramientas adecuadas para la toma de decisiones. Es apropiado que este tipo de profesional adquiera y refuerce los elementos necesarios para continuar con una labor de calidad que coadyuve al desarrollo del país y se comprometa con el desarrollo de aspectos metodológicos y científicos acordes a su formación. Además, el profesional de

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la Ingeniería Química requiere desarrollar y aplicar conocimientos de forma colegiada o independiente, de investigar, así como de establecer y aplicar procesos factibles sociales, financiera y ambientalmente.

Por otra parte, las necesidades socioeconómicas de nuestro entorno, las que imponen las políticas educativas a la vida universitaria, así como las crecientes demandas de profesionales altamente formados y capacitados en el área de la transformación de los recursos y de la investigación básica y aplicada, así como la carencia de opciones educativas en esta área más allá de la licenciatura en esta región del país, permiten justificar cualquier esfuerzo tendiente a la formación de recursos humanos en estudios de posgrado. Aunado a esto se tiene la necesidad de formación de aquellos profesores que por alguna razón inherentes a su propio devenir no han podido alcanzar la formación de posgrado mínima necesaria (Maestría) solicitada por PROMEP y para lo cual en la actualidad existen limitantes debido a la escasez de recursos económicos. Esta es una opción de calidad para la formación de nuestros propios recursos humanos que desarrollan trabajo académico en las licenciaturas y que califiquen de acuerdo a las políticas universitarias.

Además, el propio trabajo de las diversas áreas educativas y de investigación que conforman a la DACQYP permite tener los elementos necesarios para ofrecer una alternativa de formación en el posgrado. Alternativa que busca aprovechar al máximo los recursos humanos disponibles y que parte de considerar la estructura que podría generalizarse a toda la DACQYP respetando la singularidad de las Ingenierías que ella se ofrecen.

Metas del posgrado:

La Maestría tiene como meta incrementar los conocimientos y habilidades en los profesionistas del área de Ingeniería Química que les permitan asimilar y promover los recursos tecnológicos de punta y sus aplicaciones en la Industria Química. Partiendo de conocimientos científicos y experiencias adquiridas en el sector productivo. El Programa de Posgrado dirigirá sus esfuerzos a la solución de problemas que enfrenta la sociedad sobre tecnología. Estos esfuerzos se orientan a formar personal para enfrentar y resolver problemas de carácter integral. Consecuentemente, para incidir en la producción eficiente de bienes y servicios materiales e intelectuales, se debe proporcionar una formación adecuada para interactuar con equipos interdisciplinarios de trabajo e investigación. La flexibilidad del programa permite adquirir conocimientos y habilidades en áreas complementarias a las ciencias e ingeniería.

La formación de recursos humanos de alto nivel en las áreas de tecnología química, constituye el aspecto social más importante que tendrá el Programa de Posgrado en Ingeniería Química.

1.6 Objetivos del Proyecto: Objetivo General: El objetivo general del Programa de Maestría en Ciencias en Ingeniería Química es el de formar recursos humanos capacitados en el campo de la Investigación Científica aplicada. Objetivos Específicos:

1. Formar Maestros en Ciencias en Ingeniería Química de forma interdisciplinaria mediante la oferta de cursos de ciencias básicas y disciplinares de Ingeniería Química, y del desarrollo de un proyecto industrial o científico (trabajo de tesis) para que el estudiante obtenga o refuerce

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su capacidad de desarrollar investigación científica o tecnológica en forma independiente. 2. Fortalecer la capacidad de los profesionales que aspiran o hacen carrera como profesores

universitarios, de desarrollar investigación científica original o aplicada a las operaciones industriales, logrando una relación con la capacidad de enseñar y la formación recibida de manera dinámica y en constante actualización.

3. Contribuir con la formación de especialistas capaces de analizar la operación óptima,

financieramente factible y ambientalmente aceptable de procesos industriales, así como aportar los elementos necesarios para la investigación de los aspectos adecuados para la obtención de mejores resultados en dichos procesos.

4. Que el programa sirva como centro regional de formación de investigadores para la región del

sur-sureste de México, en áreas de la Ingeniería Química.

5. Establecer un puente lógico entre las ciencias básicas: Física, Química, Matemáticas y las Ciencias de la Ingeniería Química con el fin de favorecer el trabajo multidisciplinario.

Considerando que las necesidades de formación a este nivel dependen del conocimiento y la experiencia profesional o docente de los aspirantes y de las expectativas de formación de los egresados de la licenciatura en Ingeniería Química o áreas afines, la Maestría se ofrece bajo la siguiente modalidad. 1.7 Modalidad: Escolarizada : La formación esta basada en la obtención de conocimientos sólidos en las áreas básicas y aplicadas de la ingeniería Química y se culmina con la aplicación de dichos conocimientos en un trabajo de investigación desarrollado a través de la tesis. Los cursos del programa ofrecen una formación académica que consolida las posibilidades de aplicación del conocimiento tanto a la operación óptima de los procesos como al desarrollo de tecnología para mejorarlos. El desarrollo de una tesis de investigación en temas de la vanguardia de la Ingeniería Química confiere la capacidad de participar en la investigación científica, industrial o académica. La formación que ofrece el programa permite fortalecer los conocimientos para entender la operación de procesos industriales, su concepción, diseño y control, la prevención y/o mitigación del impacto al medio ambiente por la práctica industrial, y en la investigación de aspectos básicos y aplicados de la Ingeniería Química. 1.8 Estructura y Líneas de Investigación a Desarrol larse en la Maestría en Ciencias en Ingeniería Química: Acorde con el esquema del SPAIT, la Maestría en Ciencias en Ingeniería Química esta conformada por cuatro semestres y su estructura académica esta distribuida de la siguiente manera:

1. Cursos Básicos. 2. Cursos Optativos. 3. Trabajo de Investigación.

Cada uno de estos cursos está de acuerdo a las áreas terminales (Líneas de Investigación) de la Maestría en Ciencias en Ingeniería Química. A continuación se presenta el mapa curricular considerando todas las áreas. Se considera un total de 16 semanas efectivas para cada semestre.

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MAPA CURRICULAR

SEMESTRE I II III IV

MATEMÁTICAS APLICADAS A LA

INGENIERÍA QUÍMICA

PROCESOS DE SEPARACIÓN

3 6 9 3 6 9

TERMODINÁMICA QUÍMICA REACTORES QUÍMICOS

3 6 9 3 6 9

FENÓMENOS DE TRANSPORTE OPTATIVA II

3 6 9 3 6 9

OPTATIVA I

3 6 9

SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN I

SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN II

SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN III

SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN IV

2 0 2 2 0 2 2 0 2 2 0 2

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN I

(ESTADO DEL ARTE DEL TEMA DE INVESTIGACIÓN)

Otorga Calificación el Asesor

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN II (PROYECTO DE TESIS) Otorga Calificación el Comité Revisor

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN III (PRESENTACIÓN DE

AVANCES DE TESIS DE ACUERDO AL CRONOGRAMA

ESTABECIDO EN EL PROYECTO DE TESIS) Otorga Calificación el Comité Revisor

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN IV

(DEFENSA Y APROBACIÓN DEL TRABAJO FINAL POR

EL COMITÉ REVISOR ) Otorga Calificación el Comité Revisor

0 3 3 2 4 6 5 15 20 5 15 20

5 CURSOS Y AVANCE DEL PROTOCOLO

DE INVESTIGACIÓN

4 CURSOS Y PROYECTO DE

INVESTIGACIÓN

1 CURSO Y DESARROLLO DE LA

INVESTIGACIÓN

1 CURSO Y CONCLUSIÓN DE LA

INVESTIGACIÓN. SE PRESENTA EL

EXAMEN PRELIMINAR. C

UR

SO

S

ENTREGA, DEFENSA Y

APROBACIÓN DEL PROYECTO DE TESIS

CRÉDITOS TOTALES

(120) 41 35 22 22

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A continuación se presenta el desglose de cada una de las áreas establecidas: Curso Básico

Asignatura Cursos optativos

Asignatura

1 Matemáticas Aplicadas a la Ing. Química.

1 Simulación de Procesos

2 Termodinámica Química 2 Síntesis de Procesos 3 Fenómenos de Transporte 3 Optimización de Procesos 4 Análisis Numérico 4 Procesos de Separación 5 Instrumentación y Control de Procesos 5 Reactores Químicos 6 Calidad del aire y control de emisiones

a la atmósfera 7 Riesgo e impacto ambiental 8 Tópicos selectos de Química de la

atmósfera 9 Fundamentos de los procesos de

oxidación avanzada 10 Catálisis heterogénea (fotocatálisis) en

el diseño de plantas de tratamiento. 11 Métodos Instrumentales de

caracterización de materiales sólidos 12 Físico-Química de Alimentos 13 Ingeniería de Secado de Alimentos 14 Diseño Experimental 15 Reactores Bioquímicos

Trabajo de Tesis

1 Seminario de Investigación I 2 Seminario de Investigación II 3 Seminario de Investigación III 4 Seminario de Investigación IV 5 Trabajo de Investigación I 6 Trabajo de Investigación II 7 Trabajo de Investigación III 8 Trabajo de Investigación IV

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN (LGAC) Y CÓDIGOS DE COLORES

1 MODELADO, SIMULACIÓN Y OPTIMIZACION DE PROCESOS 1.1 Experimentación numérica con procesos químicos 1.2 Optimización de procesos industriales

2 INGENIERIA Y CIENCIAS AMBIENTALES 2.1 Ciencias Atmosféricas 2.2 Catálisis aplicada al medio ambiente 2.3 Ingeniería de tratamiento de aguas 2.4 Monitoreo y protección del medio ambiente

3 PROCESOS QUIMICOS Y DE ALIMENTOS 3.1 Ingeniería de Secado de Alimentos 3.2 Desarrollo de nuevos materiales 3.3 Ingeniería de las reacciones químicas

4 MATERIAS DE APOYO GENERAL 4.2 Reactores Bioquímicos 4.3 Diseño de Experimentos

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MAESTRÍA EN CIENCIAS EN INGENIERÍA QUÍMICA

Módulo Curso Horas con docente

Horas de trabajo independiente

Total de horas

Créditos

I MATEMÁTICAS APLICADAS A LA INGENIERÍA QUÍMICA

48 96 144 9

I TERMODINÁMICA QUÍMICA 48 96 144 9 I FENÓMENOS DE TRANSPORTE 48 96 144 9 I OPTATIVA I 48 96 144 9 I SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN 32 0 32 2 I TRABAJO DE INVESTIGACIÓN I 0 48 48 3 II PROCESOS DE SEPARACIÓN 48 96 144 9 II REACTORES QUÍMICOS 48 96 144 9 II OPTATIVA II 48 96 144 9 II SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN II 32 0 32 2 II TRABAJO DE INVESTIGACIÓN II 32 64 96 6 III SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN III 32 0 32 2 III TRABAJO DE INVESTIGACIÓN III 80 240 320 20 IV SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN IV 32 0 32 2 IV TRABAJO DE INVESTIGACIÓN IV 80 240 320 20 Total 120

DR. Víctor Córdova Quiroz Director de la

Facultad de Química

Dr. José del Carmen Zavala Loría Coordinador General de

Investigación y Posgrado

M.C Andrés Salazar Dzib Secretario general

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Capítulo II Infraestructura

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2. INFRAESTRUCTURA. Para el desarrollo de la Maestría en Ciencias en Ingeniería Química, la DACQYP cuenta con la siguiente infraestructura, incluyendo a los recursos humanos.

2.1 Personal Académico: La Maestría será impartida por 10 docentes de la DACQYP: Facultad de Química. Grado Nombre Completo Líneas de Investigación

(LGAC) Dr. ATL VICTOR CÓRDOVA QUIROZ • MODELADO, SIMULACIÓN

Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS

• PROCESOS QUIMICOS Y DE ALIMENTOS

Dr. JOSÉ DEL CARMEN ZAVALA LORÍA MODELADO, SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS

Dra. ROSA MARÍA CERÓN BRETÓN INGENIERIA Y CIENCIAS AMBIENTALES

Dra. JULIA GRISELDA CERÓN BRETÓN INGENIERIA Y CIENCIAS AMBIENTALES

Dr. REYES GARCÍA SARRACINO PROCESOS QUIMICOS Y DE ALIMENTOS

M.C. MARCELA RANGEL MARRÓN PROCESOS QUIMICOS Y DE ALIMENTOS

Dr. CARLOS MONTALVO ROMERO • INGENIERIA Y CIENCIAS AMBIENTALES

• MODELADO, SIMULACION Y OPTIMIZACION DE PROCESOS

Dr. CLAUDIA ALEJANDRA AGUILAR UCAN • INGENIERIA Y CIENCIAS

AMBIENTALES • PROCESO QUIMICOS Y

DE ALIMENTOS Dr. ALEJANDRO RUIZ MARIN INGENIERIA Y CIENCIAS

AMBIENTALES Dr. YUNUEN CANEDO LOPEZ INGENIERIA Y CIENCIAS

AMBIENTALES

2.1 Personal de Apoyo Administrativo y Técnico: Siendo la Maestría una de las prioridades de la DACQYP, el proyecto se desarrollará considerando:

1. Un coordinador de estudios de posgrado. 2. Un Gestor del Programa. 3. El personal docente antes mencionado. 4. Un encargado de Laboratorio de Ingeniería Química. 5. Un encargado de Laboratorio de Simulación. 6. Una secretaria administrativa. 7. Un intendente.

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2.2 Equipo de Cómputo, Software y Didáctico: Para el desarrollo de la Maestría en Ciencias la DACQyP cuenta con: 1. Una sala de simulación de procesos equipada con:

a. Computadoras Personales. b. Equipos de proyección. c. Televisión. d. Vídeo.

2. Un laboratorio de Ingeniería Química equipado con: a. Columnas de destilación y absorción. b. Reactores químicos. c. Equipos de flujo de fluidos.

3. Software especializado: a. Simulador de Procesos ASPEN Plus. b. Simulador y Optimizador de Procesos gPROM’s. c. Software para solución y optimización de sistemas de ecuaciones Gams d. Lenguaje de Programación FORTRAN 90.

4. Equipo didáctico disponible: a. Pintarrones, Pantallas de Proyección. b. Rotafolios. c. Proyector de Diapositivas. d. Proyector de Acetatos. e. Proyector de Vídeo.

2.3 Espacios Disponibles: Las actividades académicas se desarrollaran en las instalaciones de la DACQYP: Facultad de Química, misma que cuenta con: Salas Climatizadas apropiadamente equipadas con tecnología moderna (T.V., Vídeo, Proyectores de Vídeo y Computadora). La propia Universidad cuenta con una biblioteca equipada con los avances tecnológicos más recientes así como servicio de fotocopiado, sala de lectura, cubículos de lectura y trabajo en equipo, y acervo bibliográfico.

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Capítulo III Estructura

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3. Estructura.

3.1 Perfil de Ingreso El aspirante deberá contar con conocimientos en las áreas de OPERACIONES UNITARIAS, FENÓMENOS DE TRANSPORTE, CINÉTICA QUÍMICA Y CATÁLISIS, REACTORES QUÍMICOS, TERMODINÁMICA, MATEMÁTICAS, ANÁLISIS NUMÉRICO, e INGLÉS, ya que son evaluadas en el examen de admisión.

3.2 Requisitos de Ingreso:

A. Titulo afín al área de ingreso. B. Capacidad de comprensión de lectura del idioma inglés. C. Presentar solicitud de admisión acompañada de la documentación respectiva.

a. Acta de Nacimiento en original y dos copias (Formato actual). b. Currículum Vitae. c. Carta de exposición de motivos en original. d. Dos cartas de recomendación de Maestros o empresa donde labore o haya laborado. e. 6 Fotos tamaño infantil.

D. Someterse al procedimiento de selección consistente en entrevista y examen de conocimientos. Así como presentar el examen CENEVAL.

E. Hacer el pago correspondiente por concepto de derecho de examen de admisión y examen CENEVAL. F. Realizar los trámites obligatorios que solicita la Universidad. G. En su caso, cursar y aprobar los cursos propedéuticos que la Coordinación de Investigación y Posgrado,

en conjunto con los Cuerpos Académicos determinen. El aspirante a ingresar en el programa de esta Maestría en Ciencias debe:

1) Llenar una solicitud de admisión en la Coordinación de Investigación y Posgrado de la DACQYP: Facultad de Química.

2) Presentar copia de su certificado o constancia de calificaciones con promedio mínimo de 70 puntos (sobre un total de 100 puntos) para poder presentar el examen de admisión.

3) Asistir a una entrevista con profesores del posgrado cuya duración no debe exceder de quince minutos. Esta entrevista pretende conocer los intereses y expectativas de los candidatos al posgrado, especialmente en lo que a actividades de investigación se refiere, así como el conocer en detalle los antecedentes del candidato tanto académicos como de experiencia en el ejercicio de la profesión.

3.3 Perfil del Egresado: El egresado de este programa de Maestría en Ciencias obtendrá los conocimientos, metodologías, habilidades y actitudes necesarias para desarrollar investigación básica y/o aplicada en Ingeniería Química según el trabajo de investigación que desarrolle. El egresado podrá prestar sus servicios en la Industria, Universidades, Centros de Investigación, otras empresas privadas y/o empresas públicas del sector energético. También, estará preparado para ingresar a un programa de doctorado de un área afín en cualquier parte de México y el mundo.

3.4 Requisitos de Egreso:

Haber cubierto la totalidad de los créditos. Presentar y aprobar el trabajo de tesis o proyecto final, de acuerdo con lo lineamientos emitidos por la DACQYP Facultad de Química. Realizar todos los trámites administrativos correspondientes. 3.5 Requisitos para la Permanencia:

1. La duración de la Maestría será de 24 meses, teniendo el egresado hasta dos años adicionales, a partir de su primera inscripción, para la obtención del grado.

2. La calificación mínima aprobatoria para cada curso es de ochenta (80). 3. El alumno sólo podrá reprobar un curso. Para la aprobación del curso reprobado el alumno deberá cursarlo

nuevamente y ajustarse a los criterios de aprobación ya establecidos. Si el alumno reprueba un mismo curso dos veces será dado de baja del programa.

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4. Respetar y cumplir el Reglamento de Alumnos y el Reglamento de Posgrado de la Universidad Autónoma del Carmen.

3.6 Población Estudiantil:

Cupo mínimo y máximo por área. Se tendrá un cupo mínimo de: 15 personas Se tendrá un cupo máximo de: 20 personas

3.7 Gestor del Programa Educativo: Dr. José del Carmen Zavala Loría.

3.8 Responsables de la comisión del diseño curricular y cargo que ocupan.

Nombre Institución de Procedencia

Dr. José del Carmen Zavala Loría Director General de Investigación y Posgrado

Dr. Atl Víctor Córdova Quiroz Director de la Facultad de Química

Dr. Julia Griselda Ceron Bretón Líder del CA de Ingeniería Química Aplicada

Dr. Claudia Alejandra Aguilar Ucán Coordinador del posgrado en Ingeniería Química

3.9 Asignaturas:

La estructura del programa de posgrado para la modalidad ESCOLARIZADA se encuentra dividida en 4 grandes áreas:

1. Cursos Básicos: Relacionados con la formación profesional, los cuales son asignaturas formativas.

2. Cursos Opcionales: Incluye un listado de cursos que se ofrecen los profesores del programa y el estudiante puede seleccionar según el trabajo de Tesis y la línea de investigación electa.

3. Trabajo de Tesis: La modalidad de titulación es a través de la presentación escrita del trabajo de tesis y su defensa oral (examen de grado).

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Capítulo IV Plan de Estudios

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4. Plan de Estudios

Acordes al nuevo paradigma educativo adoptado por la Universidad Autónoma del Carmen, donde se tiene como eje rector que el alumno aprenda a aprender, esta Maestría contempla los siguientes cuatro dominios de aprendizaje.

CONOCIMIENTO: Formar Maestros en Ciencia en Ingeniería Química que puedan aplicar adecuadamente los métodos y técnicas de esta área. ACTITUDES: Que los Maestros en Ciencia sean capaces de identificar las áreas de impacto de la Ingeniería Química a fin de poder dar solución a posible problemática del entorno social e industrial. HABILIDADES: Generar conocimientos científicos en el área de la Ingeniería Química. CAPACIDAD DE RELACION LABORAL: Aceptar los retos de la Ciencia, y resolver los problemas con éxito. Trabajar de forma individual e interdisciplinar para obtener un mayor impacto en la solución de los problemas. El desarrollo de la Maestría en Ciencias se basa en una modalidad escolarizada apoyada en laboratorios, prácticas de campo, cursos integradores, asesorías personalizadas y manejo de equipo de computo.

Es obligatorio que el alumno cumpla con el 90% de la actividad presencial en el aula y los laboratorios.

4.1 Tema Factible de Tesis y Asesores Respectivos.

Los asesores de los trabajos de tesis serán nombrados por los CA de cada una de las áreas ofertadas y la Coordinación de Posgrado correspondiente, siguiendo los lineamientos marcados en el reglamento de alumnos y de titulación. Los temas de tesis deberán estar acordes a las líneas de investigación de la DACQYP y el CA responsable del posgrado. En el caso de los alumnos con asesores externos, se deberá nombrar un coasesor interno. Las líneas de investigación y sus respectivos trabajos iniciales son los siguientes:

1 MODELADO, SIMULACIÓN Y OPTIMIZACION DE PROCESOS 1.3 Experimentación numérica con procesos químicos 1.4 Optimización de procesos industriales

2 INGENIERIA Y CIENCIAS AMBIENTALES 2.1 Ciencias Atmosféricas 2.2 Catálisis aplicada al medio ambiente 2.3 Ingeniería de tratamiento de aguas 2.4 Monitoreo y protección del medio ambiente

3 PROCESOS QUIMICOS Y DE ALIMENTOS 3.1 Ingeniería de Secado de Alimentos 3.2 Desarrollo de nuevos materiales 3.3 Ingeniería de las reacciones químicas

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Capítulo V Ingresos-Egresos

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5. Calendario de Actividades. 5.1 Duración total (horas). La duración de la Maestría en Ciencias es de cuatro semestres, teniendo 120 créditos obligatorios que el estudiante debe cursar como mínimo, lo cual representa 1920 horas entre presénciales e independientes. De este total de horas se impartirán 656 horas presénciales durante los semestres programados. El alumno deberá dedicarse de tiempo completo y deberá iniciar el desarrollo del trabajo de tesis desde el primer semestre. La mitad del tiempo de la Maestría estará destinado al avance y conclusión del trabajo de tesis. 5.2 Horarios de Trabajo. PRIMER SEMESTRE

Día Horario No. de horas

Lunes 20:00 A 22:00 HRS. 2

Martes 20:00 A 22:00 HRS. 2

Miércoles 20:00 A 22:00 HRS. 2

Jueves 20:00 A 22:00 HRS. 2

Viernes 20:00 A 22:00 HRS. 2

Sábado 9:00 A 13:00 HRS. 4

Total horas por semana 14

Duración en semanas 16

SEGUNDO SEMESTRE


Lunes 20:00 A 22:00 HRS. 2

Martes 20:00 A 22:00 HRS. 2


Jueves 20:00 A 22:00 HRS. 2

Viernes 20:00 A 22:00 HRS. 2

Sábado 9:00 A 12:00 HRS. 3



TERCER SEMESTRE


Martes 20:00 A 22:00 HRS. 2


Jueves 19:00 A 22:00 HRS. 2



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CUARTO SEMESTRE


Martes 20:00 A 22:00 HRS. 2


Jueves 19:00 A 22:00 HRS. 3



5.3 Calendario de Clases. Según establezca el Consejo Universitario. 5.4 Presupuesto. La inversión que se solicita para el desarrollo de esta Maestría se desglosa a continuación: Ingresos-Egresos: Se consideran los ingresos y los egresos por cada una de las áreas.

INGRESOS

CUOTA NUMERO DE ALUMNOS

NUM VECES O SEMESTRE

Inscripción. $ 7,500.00 15 1 $ 112,500.00 10% del Costo

del PE Credencial. $ 150.00 15 1 $ 2,250.00 150.00 x 15

Cuotas. $ 3,000.00 15 20 $ 900,000.00

5 meses en cada uno de

cuatro semestres

Reinscripción. $ 2,500.00 15 3 $ 112,500.00

10% del Costo del PE (7500 / 3 semestres o

reinscripciones)

Exámenes.1 Arancel

Aprobado TOTAL $ 1,127,250.00

EGRESOS NUM

HORAS O VECES

HONORARIOS

Honorarios y/o Asimilables de profesores internos.

PTC con D 656 $450.00 $295,200.00

(Técnico laboratorista)

PTC con E 100 $300.00 $30,000.00

Retribución al Gestor del P. E. 24 $2,700.00 $64,800.00

Gestor de PE de Lic. + 35%

Exámenes.2 Según Costo de aplicación

Material didáctico.4 4 $7,500.00 $30,000.00(Ejemplo: pintagis, marcadores, CD, fotocopias, acetatos)

Variable de acuerdo al P.E.

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Insumos de papelería. 4 $7,500.00 $30,000.00(Ejemplo: Papel en general, tintas o toner, engargolados)


Insumos de laboratorio.4 4 $40,000.00 $160,000.00(Sustancias químicas, mantenimiento o calibración, cristalería, material y herramienta, software y bases de datos para uso didáctico)


Bibliografía. N/A

Pasajes profesor visitante. (Variable3) 8 $6,000.00 $48,000.00 Hospedaje y alimentación profesor visitante. ($1,000.00 diarios) 40 $1,000.00 $40,000.00 Cafetería. Renta sala con equipos. 300 $200.00 $60,000.00

laboratorios 100 $400.00 $40,000.00 aulas, asesoría y

biblioteca 256 $0.00 $0.00

Publicidad. (previa) 4 1 $10,000.00 $10,000.00

Gastos de apertura.

Gastos de clausura. 1 $2,000.00 $2,000.00 Becas para alumnos destacados, docentes o administrativos.

Viajes para alumnos.4

Gastos Administrativos e imprevistos. 1

$33,817.50

$33,817.50(actas, proceso de inscripción, material de limpieza)

3% de los ingresos

TOTAL $843,817.50

A. Total de egresos $843,817.50 B. % mínimo de utilidad (30%) $253,145.25 C. Costo del Curso (A+B) $1,096,962.75

D. Total de ingresos $ 1,127,250.00 Utilidad programada. 5 $ 30,287.25

24

Capítulo VI Acciones para la Admisión

25

6. Acciones para la Admisión. El proceso de admisión para los aspirantes de la Maestría en Ciencias cubre las siguientes acciones: 6.1 Examen de Admisión. Para ingresar a esta Maestría en Ciencias, el alumno deberá presentar dos exámenes: CENEVAL y examen de admisión de la DACQYP: Facultad de Química. El aspirante que no apruebe con la puntuación mínima requerida el examen de admisión, podrá ingresar a la Maestría si cursa y aprueba el curso propedéutico ofrecido por el Cuerpo Académico de Ingeniería Química Aplicada para tal efecto. Así mismo se solicita el examen general de conocimientos de inglés (TOEFL) con una puntuación mínima de 400 puntos. 6.2 Entrevista. El aspirante deberá asistir a una reunión con los profesores designados con el fin de contestar preguntas acerca de su interés por el posgrado. 6.3 Curso Propedéutico. Los aspirantes que así lo deseen podrán cursar los cursos propedéuticos que la DACQYP: Facultad de Química ofrezca debiendo sujetarse al proceso de admisión establecido para esta Maestría.

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Capítulo VII Programas Sintéticos de los Cursos Obligatorios

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PROGRAMA DE CURSO SINTÉTICO 1 IDENTIFICACIÓN DEL PROGRAMA Nombre del programa educativo: MAESTRÍA EN CIENCIAS EN INGENIERÍA QUÍMICA

Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: MATEMÁTICAS APLICADAS A LA INGENIERÍA QUÍMICA

Clave: 10673404MAT1

Sello Tronco Común de la DES Básico de la Carrera Profesionalizante Terminales Optativos Modalidad: Presencial Semipresencial A distancia Tipo: Teórico Teórico-Práctico Taller Seminario Práctica de Laboratorio Práctica en campo

Horas por ciclo Con

Docente

Independientes

Total de horas de curso por

ciclo. 48 96 144

Total de Créditos: 9

Elaborado por la academia o cuerpo académico: INGENIERÍA QUÍMICA APLICADA

PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR Experiencia

Profesional Experiencia en docencia

Nivel de escolaridad

Profesión Área Años de experiencia

Nivel educativo

Cursos Años

GRADO MINIMO DE MAESTRIA

MAESTRIA MAESTRÍA EN CIENCIAS


MINIMO 5 AÑOS MAESTRÍA DIVERSOS MINIMO 5 AÑOS

1 Este formato deberá llenarse por cada curso

SECRETARÍA ACADÉMICA DES o Departamento: Dependencia Académica de Ciencias Químicas y Petrolera Facultad, Escuela o Centro: Facultad de Química

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OBJETIVO GENERAL: Adquirir los conocimientos y desarrollar las habilidades necesarias para plantear y resolver problemas matemáticas de física, química, ingeniería de control y telecomunicaciones. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR:

� CONTINUAR CON SU FORMACIÓN PROFESIONAL � TENER CONOCIMIENTOS SÓLIDOS EN LAS CIENCIAS BASICAS � POSEER Y ACTUAR CON PENSAMIENTO CIENTÍFICO

OBJETIVOS ESPECIFICOS Conocimientos Habilidades

� Conocer el marco conceptual de los espacios vectoriales, matrices, determinantes, transformaciones lineales.

� Encontrar soluciones aproximadas a problemas complejos de Física, Ingeniería Química , Control y Telecomunicaciones utilizando métodos de álgebra matricial.

� Conocer las diferentes metodologías para la evaluación de matrices inversas.

� Conocer las diferentes metodologías para la evaluación de bases ortonormales y proyecciones en Rn.

� Conocer las diferentes metodologías para la evaluación de autovalores y autovectores de matrices.

� Conocer las diferentes metodologías para el cálculo de probabilidades.

� Conocer distribuciones de probabilidad conjunta y sus parámetros.

� Saber la teoría de pruebas estadísticas y analizar unos errores de las pruebas de hipótesis.

� Conocer regresión lineal y correlación

� Entender la utilidad de los métodos

algebraicos en solución de problemas de física, química y ingeniería.

� Aplicar las diferentes metodologías disponibles para la evaluación de probabilidad en distintos tareas.

� Realizar una evaluación integral del impacto ambiental en diferentes casos de estudio.

� Aplicar las diferentes metodologías de estadística.

Actitudes Capacidad de Relación social � � Debatir la importancia de la planteamiento

matemático de los distintos problemas. � Debatir la importancia de la aplicación de la

teoría de probabilidad y estadística en la planeación de estrategias de prevención y control en plantas industriales.

� Mostrar disposición para dar soluciones a problemas de física y ingeniería mediante el uso de métodos matemática.

� � Tomar decisiones grupales en la solución de

problemas específicos. � Cooperar en las actividades asignadas para el

desempeño satisfactorio de las experiencias de aprendizaje.

� Promover la adquisición de conocimiento a través de su autoaprendizaje.

TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD I Introducción al álgebra matricial

1.1 Vectores y Matrices. 1.2 Sistemas de ecuaciones lineales y matrices 1.3 Operaciones matriciales 1.4 Determinantes

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UNIDAD II Vectores en R2 y R3

2.1 Vectores en plano. 2.2 El producto escalar y proyecciones en R2

2.3 Vectores en el espacio 2.4 Generación de espacio 2.5 Base y dimensión 2.6 Rango, nulidad, espacio de renglones y espacio de columnas de una matriz 2.7 Rango y determinantes de submatrices 2.8 Bases ortogonales y proyecciones en Rn

UNIDAD III Autovalores y autovectores y formas canónicas

3.1 Autovalores y autovectores 3.2 Matrices equivalentes y diagonalización 3.3 Matrices simétricas y diagonalización ortogonal 3.4 Formas cuadráticas y secciones cónicas 3.5 Forma canónica de Jordan 3.6 Factorización triangular y QR

UNIDAD IV Probabilidad y estadística

4.1 Variables aleatorias discretas. 4.2 Distribuciones y funciones de probabilidad. 4.3 Funciones de distribución acumulada. 4.4 Valor esperado de una variable aleatoria discreta 4.5 Distribución uniforme discreta 4.6 Distribución normal 4.7 Distribución binomial 4.8 Distribución Poisson 4.9 Variables aleatorias continuas 4.10 Distribuciones de probabilidad y funciones de densidad de probabilidad 4.11 Funciones de distribución acumulada. 4.12 Distribución uniforme continua 4.13 Distribución normal 4.14 Aproximación normal a las distribuciones binomial y Poisson 4.15 Distribución exponencial

UNIDAD V Distribuciones de probabilidad conjunta.

5.1 Dos variables aleatorias discretas. 5.2 Múltiples variables aleatorias discretas. 5.3 Dos variables aleatorias continuas. 5.4 Múltiples variables aleatorias continuas 5.5 Covarianza, correlación y la distribución normal bivariada.

UNIDAD VI Prueba de hipótesis

6.1 Pruebas de hipótesis sobre la media, varianza conocida. 6.2 Pruebas de hipótesis sobre la media de una distribución normal, varianza desconocida 6.3 Pruebas de hipótesis sobre las medias de dos distribuciones normales, varianzas desconocidas. Pruebas de hipótesis sobre la varianza.

UNIDAD VII Regresión lineal simple y correlación.

7.1 Modelos de regresión. Regresión lineal simple.

30

7.2 Propiedades de los estimadores de mínimos cuadrados y estimación de varianza 7.3 Prueba de hipótesis en la regresión lineal simple 7.4 Intervalos de confianza. Evaluación de la adecuación del modelo de regresión

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS

Promover conferencias y talleres con especialistas en la materia. Realizar el planteamiento y análisis detallado. Realizar debates sobre la importancia de los estudios de matemáticas y su aplicación.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN

CRITERIO % EXAMEN ASISTENCIA TAREAS Y PARTICIPACIÓN EN CLASE

60% 10% 30%

ÁMBITOS DONDE ACONTECE EL APRENDIZAJE SALON DE CLASES SALA AUDIOVISUAL

APOYOS A) RECURSOS DIDÁCTICOS (SALA, PROYECTOR, COMPUTADORA...)

B) MATERIALES DIDÁCTICOS (ACETATOS, FOTOCOPIAS...)

� SALON � SALA AUDIOVISUAL � PIZARRON � PINTAGIS � COMPUTADORA � CAÑON DE DIAPOSITIVAS � PROYECTOR DE ACETATOS � COMPUTADORAS EN RED

� DISKETTES � ACETATOS � FOTOCOPIAS

FUENTES DE INFORMACIÓN TIPO TITULO AUTOR EDITORIAL AÑO

1 LIBRO ÁLGEBRA LINEAL STANLEY GROSSMAN

GRUPO EDITORIAL IBEROAMERICA

1988

2 LIBRO ALGEBRA LINEAL SERIE SCHUAM

MC GRAW-HILL 1968

3 LIBRO

ESTADÍSTICA MATEMÁTICA CON APLICACIONES

JOHN E. FREUND, RONALD E

WALPOLE 1998

4 LIBRO ESTADÍSTICA RICHARD C. WEIMER 1999

31


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN I Clave: 10673404INV1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 0 48 48







Nivel educativo

Cursos Años


MAESTRIA MAESTRÍA EN CIENCIAS




SECRETARÍA ACADÉMICA DES o Departamento: Dependencia Académica de Ingeniería de Ciencias Químicas y Petrolera Facultad, Escuela o Centro: Facultad de Química

32

Otros conocimientos deseables: Experiencia en el desarrollo de Proyectos.

UBICACIÓN DEL CURSO

ANTECEDENTES SIMULTÁNEAS CONSECUENTES OBJETIVO GENERAL: Adquirir los conocimientos y desarrollar las habilidades necesarias para plantear Proyectos y delimitar problemas. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR:

� CONTINUAR CON SU FORMACIÓN PROFESIONAL � POSEER Y ACTUAR CON PENSAMIENTO CIENTÍFICO


� Conocimientos de Lectura y Redacción.

� Conocimientos básicos en el área del proyecto.

� Entender la utilidad de delimitar problemas. � Aplicar las diferentes metodologías disponibles para la

evaluación y desarrollo de proyectos.

Actitudes Capacidad de Relación Social � Debatir la importancia del

planteamiento de un problema. � Debatir la importancia de acotar los

alcances de un proyecto científico. � Mostrar disposición para dar

soluciones a diversos problemas.

� Tomar decisiones grupales en la solución de problemas específicos.

� Cooperar en las actividades asignadas para el desempeño satisfactorio de las experiencias de aprendizaje.


TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD I ESTADO DEL ARTE DEL TEMA DE INVESTIGACIÓN

1.1 Búsqueda Bibliográfica en medios impresos y/o electrónicos. 1.2 Definición del Problema. 1.3 Planteamiento e Importancia del Problema. 1.4 Delimitación del Problema. 1.5 Resumen del Estado del Arte del Tema de Investigación.


Promover conferencias y talleres con especialistas en la materia. Realizar el planteamiento y análisis detallado.



60% 10% 30%


33





FUENTES DE INFORMACIÓN Depende del tema de estudio.

34


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN II Clave: 10673404INV2


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 32 64 96







Nivel educativo

Cursos Años


MAESTRÍA MAESTRÍA EN CIENCIAS





35

Otros conocimientos deseables: Experiencia en el desarrollo de Proyectos.


ANTECEDENTES SIMULTÁNEAS CONSECUENTES OBJETIVO GENERAL: Desarrollo y/o fortalecimiento de las habilidades necesarias para plantear Proyectos. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR:



� Conocimientos de Lectura y Redacción.

� Conocimientos básicos en el área del proyecto.

� Entender la utilidad de delimitar problemas. � Aplicar las diferentes metodologías disponibles para la

evaluación y desarrollo de proyectos.

Actitudes Capacidad de Relación social � Debatir la importancia del

planteamiento de un problema. � Debatir la importancia de acotar los

alcances de un proyecto científico. � Mostrar disposición para dar

soluciones a diversos problemas.




TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD I PROTOCOLO DE TESIS

1.1 Elementos del protocolo de tesis. 1.1.1 Introducción 1.1.2 Justificación 1.1.3 Antecedentes 1.1.4 Hipótesis 1.1.5 Metodología 1.1.6 Cronograma 1.1.7 Bibliografía

UNIDAD II ENTREGA DEL PROTOCOLO DE TESIS

2.1 Entrega del protocolo de tesis.

UNIDAD III DEFENSA DEL PROTOCOLO DE TESIS

3.1 Defensa del Protocolo de Tesis



36



60% 10% 30%






FUENTES DE INFORMACIÓN Depende del tema de estudio. Otros conocimientos deseables: Experiencia en el desarrollo de Proyectos.

37


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN III Clave: 10673404INV3


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 80 240 320







Nivel educativo

Cursos Años







38


ANTECEDENTES SIMULTÁNEAS CONSECUENTES OBJETIVO GENERAL: Desarrollo y/o fortalecimiento de las habilidades necesarias para desarrollar proyectos científicos. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR:



� Conocimientos de Lectura y Redacción. � Conocimientos básicos y especializados

en el área del proyecto.

� Aplicar las diferentes metodologías disponibles para la evaluación y desarrollo de su proyecto.

Actitudes Capacidad de Relación social � Mostrar disposición para dar soluciones

a diversos problemas del área de estudio.




TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD I AVANCE DEL PROYECTO DE TESIS

1.1 Avance del proyecto de tesis.

UNIDAD II PRESENTACIÓN DE LOS AVANCES DEL PROYECTO DE TESIS

2.1 Entrega de los avances del proyecto de tesis.

UNIDAD III DEFENSA DEL AVANCE DEL PROYECTO DE TESIS

3.1 Defensa ante comisión revisora del avance del proyecto de tesis.





60% 10% 30%


39






40


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN IV Clave: 10673404INV4


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 80 240 320







Nivel educativo

Cursos Años




MINIMO 5 AÑOS ESPECIALIDAD MAESTRÍA

Cursos teóricos en Ingeniería Química

MINIMO 5 AÑOS



41


ANTECEDENTES SIMULTÁNEAS CONSECUENTES OBJETIVO GENERAL: Desarrollo y/o fortalecimiento de las habilidades necesarias para concluir proyectos científicos. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR:



� Conocimientos de Lectura y Redacción. � Conocimientos básicos y especializados

en el área del proyecto.

� Aplicar las diferentes metodologías disponibles para la evaluación y desarrollo de su proyecto.

Actitudes Capacidad de Relación social � Mostrar disposición para dar soluciones

a diversos problemas del área de estudio.




TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD I CONCLUSIÓN DEL PROYECTO DE TESIS

1.1 Conclusión del proyecto de tesis. 1.1.1 Análisis de Resultados. 1.1.2 Conclusión del trabajo. 1.1.3 Redacción final del trabajo.

UNIDAD II PRESENTACIÓN DEL PROYECTO DE TESIS CONCLUIDO

2.1 Presentación del Examen Preliminar.





60% 10% 30%




42




43


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: TERMODINÁMICA QUÍMICA Clave: 10673404TER1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años







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ANTECEDENTES SIMULTÁNEAS CONSECUENTES Según plan de estudios de posgrado

Según plan de estudios de posgrado

Según plan de estudios de posgrado

OBJETIVO GENERAL: Conocer con profundidad temas selectos de la termodinámica clásica para substancias reales y poder desarrollar modelos termodinámicos para el cálculo de sus propiedades físicas y de equilibrio. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR:

� Pensar y actuar con método, rigor y lógica. � Aprender a aprender. � Comunicar ideas con claridad. � Trabajar en equipo. � Identificar y resolver problemas de su profesión.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocimientos Habilidades • Calcular propiedades de substancias

reales. • Definir el equilibrio y la estabilidad en

sistemas de un componente. • Conocer la Termodinámica de mezcla de

componentes múltiples. • Estimar la energía libre de Gibbs de un

componente puro y un componente en una mezcla.

• Calcular el equilibrio de fases en una mezcla.

• Desarrollar habilidades para identificar, manejar equipos de planta piloto.

• Resolver e interpretar resultados de problemas relacionados a la materia.

• Redactar, sintetizar información de artículos científicos en inglés, relacionados con la materia.

Actitudes Capacidad de Relación social • Mostrar disposición a participar

activamente en los trabajos de equipo. • Participar activamente en la resolución

de problemas expuestos en el aula. Debatir la importancia de la transferencia de calor en el diseño de equipos industriales.

• Trabajar en equipo para el desarrollo de prácticas de laboratorio de ingeniería química.

• Preparar y comunicar los resultados de su trabajo. Planear acciones en cada una de las experiencias de aprendizaje. Estructurar ideas en la resolución de problemas. Comprometerse en los trabajos de equipo.

• Redactar los resaltados obtenidos en las prácticas de laboratorio.

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TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD 1: PROPIEDADES TERMODINÁMICAS DE SUBSTANCIAS REALES

1.1 Preliminares matemáticos. 1.2 Evaluación de derivadas termodinámicas parciales. 1.3 Escala de gas ideal y temperatura absoluta. 1.4 Evaluación de cambios en las propiedades termodinámicas de substancias reales que acompañan a un cambio de estado. 1.5 Principio de estados correspondientes. 1.6 Derivadas con respecto a la masa o el número molar.

UNIDAD 2: EQUILIBRIO Y ESTABILIDAD EN SISTEMAS DE UN COMPONENTE

2.1 Criterio para el equilibrio. 2.2 Estabilidad de sistemas termodinámicos. 2.3 Equilibrio de fases: aplicación de los criterios de equilibrio y estabilidad a la ecuación de estado. 2.4 Especificación del estado termodinámico de equilibrio de un sistema de varias fases. 2.5 Propiedades termodinámicas de las transiciones de fases.

UNIDAD 3: TERMODINÁMICA DE MEZCLA DE COMPONENTES MÚLTIPLES

3.1 Ecuación de estado para mezclas. 3.2 La energía libre molar parcial de Gibbs y la ecuación generalizada de Gibbs-Duhem. 3.3 Notación para las reacciones químicas. 3.4 Ecuaciones de cambio en un sistema de componentes múltiples. 3.5 El calor de reacción y una conservación sobre las propiedades termodinámicas de las mezclas reactantes. 3.6 Estimación experimental de la entalpía y el volumen molar parcial. 3.7 Criterios para el equilibrio de fases en sistemas de componentes múltiples. 3.8 Criterios para el equilibrio de fases y el equilibrio químico combinado. 3.9 Especificación del estado termodinámico en equilibrio de un sistema de fases y componentes múltiples; regla de fases de Gibbs. 3.10 Especificación del estado termodinámico en equilibrio de un sistema de fases y componentes múltiples; regla de fases de Gibbs.

UNIDAD 4: ESTIMACIÓN DE LA ENERGÍA LIBRE DE GIBBS DE UN COMPONENTE PURO

Y UN COMPONENTE EN UNA MEZCLA 4.1 Mezcla de gas ideal. 4.2 La energía libre molar parcial de Gibbs y la fugacidad. 4.3 La mezcla ideal y las propiedades de la mezcla en exceso. 4.4 Fugacidad de gases puros, líquidos y sólidos. 4.5 Fugacidad de una especie en mezclas gaseosas, líquidas y sólidas. 4.6 Varios modelos de mezclas líquidas. 4.7 Principios de estados correspondientes para mezclas; método de constante pseudocrítica. 4.8 Fugacidad de las especies en mezclas no simples.

UNIDAD 5: EQUILIBRIO DE FASES EN MEZCLA

5.1 Equilibrios de vapor-líquido. 5.2 Solubilidad de un gas en un líquido. 5.3 Solubilidad de un líquido en otro. 5.4 Solubilidad de un sólido en un líquido. 5.5 División de un soluto entre dos fases líquidas coexistentes; coeficiente de distribución. 5.6 Depresión del punto de congelación de un disolvente, por la presencia de un soluto; punto de congelación de las mezclas líquidas. 5.7 Equilibrio y presión osmóticos.

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Exposición de la teoría en el pizarrón por el Profesor, exposición de un tema en especial por los alumnos y ejercicios extra-clase.


CRITERIO % Conocimientos teóricos Experimentación y reporte de prácticas de laboratorio Redactar, analizar y sintetizar artículos científicos referentes a la materia. Cumplimiento de tareas

70 10 10

10

ÁMBITOS DONDE ACONTECE EL APRENDIZAJE • Aula. • Laboratorios. • Sala audiovisual. • Biblioteca. • Laboratorio de simulación y simuladores.



• Sala Audiovisual. • Computadora • Proyector de acetatos • Proyector de diapositivas • Prototipos • Cañón de proyecciones • Línea de acceso a Internet.

• Acetatos • Materiales informáticos • Material bibliográfico.

FUENTES DE INFORMACIÓN

A) BÁSICAS 1.- Stanley I. Sandler ”Termodinámica en la Ingeniería Química”, Ed. Nueva Editorial Interamericana 1980. 2.- J. M. Smith, H. C. Van Ness y M. M. Abbott ”Introducción a la termodinámica en Ingeniería Química”, Ed. McGraw-Hill/Interamericana Editores, 1997. 3.- Gilbert W. Castellan “Fisicoquímica”, Ed. Addison-Wesley Iberoamericana/Sistemas Técnicos de Edición, 1987. 4.- R. E. Balzhiser, M. R. Samuels, J. D. Eliassen “Termodinámica Química para Ingenieros”, Ed. Editorial Prentice-Hall Internacional, 1980.

B) COMPLEMENTARIAS 1. Hasan Orbey and Stanley I. Sandler “Modeling Vapor-Liquid Equilibria Cubic Equations of State and their Mixing Rules”, Ed. Cambrigde University Press.

47


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: FENÓMENOS DE TRANSPORTE Clave: 10673404FEN1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años






SECRETARÍA ACADÉMICA DES o Departamento: Dependencia Académica de Ciencias Qúimicas y Petrolera Facultad, Escuela o Centro: Facultad de Química

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ANTECEDENTES SIMULTÁNEAS CONSECUENTES

OBJETIVO GENERAL: Obtener modelos matemáticos para fluidos newtonianos y no- newtonianos aplicando balances de momentum, energía y materia analizando diferentes procesos químicos.. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR:

• Pensar y actuar con método, rigor y lógica. • Aprender a aprender. • Comunicar ideas con claridad. • Trabajar en equipo. • Identificar y resolver problemas de su profesión.


Conocimientos Habilidades • Dominio de las matemáticas y métodos

numéricos para resolver modelos: • Realizar balances de calor, masa y

momentum en estado estable y no estable de procesos relacionados con la ingeniería química.

• Capacidad de traducir artículos en ingles

• Desarrollar habilidades para identificar, manejar equipos de planta piloto.

• Resolver e interpretar resultados de problemas relacionados a la materia.



activamente en los trabajos de equipo. • Participar activamente en la resolución de

problemas expuestos en el aula. Debatir la importancia de la transferencia de calor en el diseño de equipos industriales.



• Redactar los resaltados obtenidos en las prácticas de laboratorio.

TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD 1: VISCOSIDAD Y MECANISMOS DEL TRANSPORTE DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO

1.1 Introducción 1.2 Ley de Newton de la viscosidad 1.3 fluidos no-Newtonianos 1.4 Influencia de la presión y temperatura sobre la viscosidad. 1.5 números adimensionales relacionados al transporte de cantidad de movimiento 1.6 balances envolventes de cantidad de movimiento 1.6.1 flujo de película descendente 1.6.2 flujo a través de un tubo circular 1.6.3 flujo de Bingham en tubos capilares 1.6.4 flujo a través de una sección de corona circular 1.6.5 flujo adyacente de dos fluidos inmiscibles 1.7 las ecuaciones de variación para sistemas no isotérmicos, expresadas en diferentes coordenadas

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UNIDAD 2: TRANSPORTE DE ENERGÍA

2.1 introducción 2.2 Ley de Fourier de la conducción del calor 2.3 números adimensionales relacionados al transporte de cantidad de energía 2.4 variación de la conductividad calorífica de gases y líquidos con la temperatura y presión. 2.5 distribución de la temperatura en sólidos y en flujo laminar 2.6 balances de energía aplicado a una envolvente: condiciones limites 2.6.1 conducción del calor con un manantial de origen eléctrico 2.6.2 conducción del calor con un manantial de origen nuclear 2.6.3 conducción del calor con un manantial de origen viscoso 2.6.4 conducción del calor con un manantial de origen químicas 2.7 conducción de calor a través de paredes compuestas: suma de resistencias

2.8 convección forzada y libre 2.9 Las ecuaciones de variación para sistemas no isotérmicos expresadas en diferentes coordenadas

UNIDAD 3: DIFUSIVIDAD Y MECANISMOS DE TRANSPORTE DE MATERIA

3.1 introducción 3.2 Ley de Fick 3.3 números adimensionales relacionados al transporte de masa 3.4 variación de la difusión con la presión y temperatura. 3.5 Balances de materia aplicados a una envoltura: condiciones límites 3.5.1 difusión a través de una película gaseosa estancada 3.5.2 difusión a través de una película esférica no isotérmica 3.5.3 difusión con reacción química heterogénea

3.5.4 difusión de un gas con reacción química en un tanque agitado

3.5.5 transferencia de materia por convección forzada de una película líquida 3.5.6 absorción de burbujas ascendentes de un gas.

UNIDAD 4: ECUACIONES DE VARIACIÓN PARA SISTEMAS DE VARIOS COMPONENTES

4.1 introducción 4.2 expresión de las ecuaciones de variación en diferentes sistemas de coordenadas 4.3 utilización de las ecuaciones de variación para el planteamiento de problemas de difusión. 4.3.1balances de transferencia simultanea de calor y materia 4.3.2 difusión térmica, a presión y forzada 4.3.3 difusión en sistemas de 3 componentes con reacción química heterogénea 4.4 difusión en estado no estacionario 4.4.1 teoría de la capa límite de Von Karman 4.4.2 evaporación en estado no estacionario 4.4.3 difusión ene estado no estacionario para reacción química de primer orden 4.4.4 absorción gaseosa con reacción química rápida.




60 10 10

20

50

ÁMBITOS DONDE ACONTECE EL APRENDIZAJE • Aula. • Laboratorios. • Sala audiovisual. • Biblioteca. • Laboratorio de simulación y simuladores.





FUENTES DE INFORMACIÓN BÁSICAS 1.-.- Bird “Fenómenos de Transporte”, edit. Reverte 1998. 2.- Geankoplis C. J. procesos de transporte y operaciones unitarias, edit. CECSA, 1999. 3.- Mc Cabe , W. L y Smith, J. C. operaciones unitarias en Ingeniería Química, Ed. Mc-Graw-Hill, 1998. 4.- Foust, W., Clump, M. y Andersen. Principios de las Operaciones unitarias, edit. CECSA, 2004. 5.- Slattery, John (1981) Momentum, Energy and Mass Transfer in Continua, Ed. Robert E. Krieger Publishing Co. 6.- Aris, Rutherford (1962) Vector, Tensor and the Basic Equations of Fluid Mechanics, Prentice-Hall 7.-. Mase, George & Mase, Thomas (1991) Continuum Mechanics for Engineers, Ed. CRC Press 8. Schiesser, W. E.&Silebi,C.A. ( 1997) Computational transport phenomena : numerical methods for the solution of transport problems , Ed.Cambridge University COMPLEMENTARIAS 1. Garcel,L., Díaz,A. &Surís,G (1998) Transferencia de Cantidad de Movimiento Calor y Masa Ed. IPN 2.- J. Non-Newtonian Fluid Mech. 125 (2005) 71–85 Plane Couette flow of viscoplastic materials along a slippery vibrating wall. 3.- J. Non-Newtonian Fluid Mech. 125 (2005) 11–23, Impact dynamics of drops on thin films of viscoelastic wormlike micelle solutions. 4.- Fluidmechanics and Rheology of Dense Suspensions Annu. Rev. Fluid Mech. 2005. 37:129–49, doi: 10.1146/annurev.fluid.36.050802.122132 5.- Energy & Fuels 2005, 19, 1078-1083 Measurement of the Viscosity of Coal-Derived Slag Using Thermomechanical Análisis http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_issuetoc&pid=0718-076420040002&lng=es&nrm=iso http://www.utad.pt/pt/index.asp www.unacar.mx/contenido/biblioteca/biblioteca.html

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Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: PROCESOS DE SEPARACIÓN Clave: 10673404PRO1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años







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OBJETIVO GENERAL: Aplicar las formulaciones de los procesos de las Operaciones Unitarias, Destilación, Absorción y Extracción al diseño de equipos industriales DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR:

� Pensar y actuar con método, rigor y lógica. � Aprender a aprender. � Comunicar ideas con claridad. � Trabajar en equipo. � Identificar y resolver problemas de su profesión.


Conocimientos Habilidades • Identificar; Clasificar y describir las

diversas aplicaciones de las operaciones unitarias. Resolver problemas de diseño y de procesos de separación donde implique métodos gráficos y analíticos para mezclas binarias y multicomponentes.

• Capacidad de traducir artículos en ingles

• Desarrollar habilidades para identificar, manejar equipos de planta piloto. Resolver e interpretar resultados de problemas propuestos al diseño de equipos industriales de procesos de separación.



activamente en los trabajos de equipo. • Participar activamente en la resolución de

problemas expuestos en el aula. Debatir la importancia de la transferencia de calor en el diseño de equipos industriales.



• Redactar los resaltados obtenidos en las pláticas de laboratorio.

TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD 1: DESTILACIÓN

Concepto Equilibrio líquido-vapor, a presión y temperatura constantes Diagramas de fases P-T – concentraciones , x-y, H-x-y Volatilidad relativa Efectos de la presión Ley de Raoult y desviaciones positivas y negativas (azeotropía) Vaporización y condensación parcial de equilibrio:

• Condensador parcial y total • Punto de rocío y burbuja

53

• Flash isotérmico • Flash adiabático

Método de McCabe.Thiele para el calculo de múltiples etapas para mezclas binarias: • Balances de materia y energía en una columna fraccionada • Líneas de operación y condición térmica de alimentación • Localización de la etapa de alimentación • Condiciones de operación límite • Eficacia de las etapas (Murphree) • Aplicación a columnas complejas (alimentaciones múltiples y corrientes laterales)

Destilación Rayleigh o Diferencial: • Balance de materia en la destilación diferencial • Rectificación con reflujo constante

Método de McCabe.Thiele para el calculo de múltiples etapas para mezclas binarias: • Balance de materia y energía en diagramas entalpía-concentración • Aplicaciones a la destilación • Sección de enriquecimiento y agotamiento • Localización de la etapa de alimentación y relación de reflujo • Eficacia de Murphree

UNIDAD 2: DESTILACIÓN MULTICOMPONENTE

Componentes clave Presión de operación y tipo de condensador Número mínimo de etapas de equilibrio Distribución de componente no clave a reflujo total Reflujo mínimo

Relación real de reflujo y etapas teóricas

Localización de la etapa de alimentación

Métodos de calculo de Lewis-Metheson y Thiele-Geddes UNIDAD 3:

ABSORCIÓN Concepto Elección del disolvente para la absorción Balances de materias en una unidad de absorción Relación mínima Diagramas de equilibrio Flujos en paralelo y contracorriente Factor de absorción A Operación isotérmica Platos reales y eficiencia Altura equivalente para una altura ideal y coeficientes globales Métodos gráficos para determinar la unidad de transferencia Alturas globales de las unidades de transferencia Calculo de etapas para mezclas multicomponentes

UNIDAD 4: EXTRACCIÓN

Diagramas de Triangulo equilátero y rectángulo Balances de materia y globales en una columna Sección de enriquecimiento y agotamiento Reflujo de extracto y refinado Trazado de etapas, numero mínimo de etapas e infinito Clasificación de extractores Calculo de etapas de una columna para mezclas multicomponentes por el método de grupos de Edmister

54




50 20 10

20

ÁMBITOS DONDE ACONTECE EL APRENDIZAJE • Aula. • Laboratorios. • Sala audiovisual. • Biblioteca. • Centro de Tecnología de Información.






BÁSICAS Henley E. J. And J. D. Seader, Operaciones de Separación por Etapas de Equilibrio en Ingeniería Química, Edit. Repla, S. A., 1990. Kister H. Destilattion Design, Edit. McGraw-Hill, 1990. Kister H. Destilattion Operation, Edit. McGraw-Hill, 1990. Treybal R. E., Operaciones de Transferencia de Masa, Edit. McGraw-Hill, 1997. Perry E. And C. Chilton, Manual del Ingeniero Químico, Edit. McGraw-Hill, 6 th, 2000. Keller H. Separation Process Technology, Edit. McGraw-Hill, 1997. Rousseau Handbook of Separation Technology, Ed. Wiley and Sons, 1997. McCabe and Smith Operaciones Básicas de Ingeniería Química, Edit. Reverté S. A., 1981. Foust A., Wenzel L., Clump W., Maus L., and Andersen L., B. Principios de Operaciones Unitarias, Edi. CECSA, 1998. Geankoplis C. J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias, Edit. CECSA, 1997. COMPLEMENTARIAS www.unacar.mx/contenido/biblioteca/biblioteca.html

56


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: REACTORES QUÍMICOS Clave: 10673404REA1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años







57



OBJETIVO GENERAL: � ANALIZAR Y ESTUDIAR LOS FENÓMENOS CINÉTICOS EN LOS PROCESOS DONDE SE

PRESENTAN REACCIONES QUÍMICAS. � APLICAR PRINCIPIOS FUNDAMENTALES PARA EL MODELADO DE REACTORES

QUÍMICOS.

DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR:

� Pensar y actuar con método, rigor y lógica. � Aprender a aprender. � Comunicar ideas con claridad. � Trabajar en equipo. � Aplicar los balances de materia y energía para la obtención de modelos de diversos reactores químicos.

Conocimientos Habilidades Encontrar Modelos matemáticos de Reactores Químicos a través de los balances de materia y energía.

Entender la utilidad del modelado matemático en la solución de problemas relacionados con reactores químicos en la ingeniería química.

Actitudes Capacidad de Relación social • Ser capaz de aplicar los balances de

materia y energía para la obtención de modelos matemáticos de Reactores Químicos

• Mostrar disposición para dar soluciones a problemas de ingeniería química mediante el uso de modelos matemáticos.

• Mostrar disposición en el uso de lenguajes y equipo de cómputo.

• Diseñará estrategias de trabajo en equipo. • Colaborara con sus compañeros de grupo en

procesos operacionales que empleen los conceptos del modelado de Reactores Químicos.

TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD 1 Introducción

1.1 Introducción 1.2 Ecuaciones fundamentales de Balances de materia, energía y momento.

UNIDAD 2: Reactores Discontinuos

2.1 Reactor Discontinuo Isotérmico. 2.2 Reactor Discontinuo no Isotérmico. 2.3 Modelos de Rectores Semidiscontinuos.

UNIDAD 3: Reactor Flujo Pistón

3.1 Ecuaciones de Continuidad, energía y momentum. 3.2 Análisis Cinéticos de datos no Isotérmicos. 3.3 Diseño de Reactores Flujo Pistón.

UNIDAD 4: Reactor perfectamente mezclado

4.1 Balances de materia y energía.

58

4.2 Diseño del Reactor en estado estable. UNIDAD 5:

Reactores catalíticos de lecho fijo 5.1 Introducción. 5.2 Modelos Pseudohomogéneos. 5.3 Modelos Heterogéneos.

UNIDAD 6: Patrones de Flujo no Ideal

6.1 Introducción. 6.2 Funciones de Distribución de Edades. 6.3 Tiempos de Residencia.

UNIDAD 7: Reactores de lecho Fluidizado

7.1 Introducción 7.2 Cracking Catalítico. 7.3 Modelado de Reactores de Lecho Fluidizado.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:


CRITERIO % 1. CONOCIMIENTOS TEÓRICOS (EXAMEN ESCRITO U ORAL) 35 2. EXPERIMENTACION Y REPORTE DE PRACTICAS DE

LABORATORIO. 35

3. CUMPLIMIENTO DE TAREAS. 10 4. PROYECTO FINAL 20


B) MATERIALES DIDÁCTICOS (ACETATOS, FOTOCOPIAS ...)

A) Lenguaje de Programación. B) MATLAB C) Cañón de proyecciones. D) Proyectos de acetatos. E) Sala de Computadoras. F) Línea de acceso a Internet.

A) Material bibliográfico. B) Acetatos. C) Fotocopias. D) CD’s. E) Disquetes de 3.5 plg.


1 LIBRO CHEMICAL AND CATALYTIC REACTION

J.M. SMITH MC GRAW-HILL 1976

2 LIBRO CHEMICAL REACTOR ANALYSIS AND DESIGN

GILBERT F. FROMENT

KENNETH B. BISCHOFF

JHON WILEY AND SONS

1990

59

Capítulo VIII Programas Sintéticos de los Cursos optativos

60


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: ANÁLISIS NUMÉRICO Clave: 10673404NUM1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años






MINIMO 5 AÑOS


SECRETARÍA ACADÉMICA DES o Departamento: Dependencia Académica de Ingeniería y Tecnología ( DAIT). Facultad, Escuela o Centro: Facultad de Química

61


ANTECEDENTES SIMULTÁNEAS CONSECUENTES No hay

OBJETIVO GENERAL: COMPRENDER LAS VENTAJAS Y LIMITACIONES DE LA UTILIZACIÓN DE MÉTODOS NUMÉRICOS

PARA LA SOLUCIÓN DE ECUACIONES DE DIFÍCIL SOLUCIÓN POR MÉTODOS ANALÍTICOS.


� Pensar y actuar con método, rigor y lógica. � Aprender a aprender. � Comunicar ideas con claridad. � Trabajar en equipo. � Aplicar Métodos Numéricos para la solución de ecuaciones de difícil manejo por métodos analíticos.

Conocimientos Habilidades • Encontrar soluciones aproximadas a

problemas complejos de Ingeniería Química utilizando métodos numéricos.

• Identificar los procedimientos mediante los cuales se puede utilizar un lenguaje de programación para realizar los cálculos.

• Aplicar el método numérico adecuado para la solución de los diversos sistemas.

• Entender la utilidad de los métodos numéricos en la solución de problemas en la ingeniería química.

• Realizar programas computacionales para la aplicación de los métodos numéricos.

Actitudes Capacidad de Relación social • Ser capaz de explicar por qué son útiles

los métodos numéricos y cuáles son las desventajas que tienen.

• Mostrar disposición para dar soluciones a problemas de ingeniería química mediante el uso de métodos numéricos.

• Mostrar disposición en el uso de lenguajes y equipo de computo.

• Diseñará estrategias de trabajo en equipo. • Colaborara con sus compañeros de grupo en

procesos operacionales que empleen los conceptos de métodos numéricos.

TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD 1

Ecuaciones no lineales 1.1 SOLUCION DE ECUACIONES NO LINEALES. 1.1.1 Iteración. 1.1.2 Interpretación Gráfica. 1.1.3 Localización de Raíces. 1.1.3.1 Bisección. 1.1.3.2 Falsa posición. 1.1.3.3 Secante. 1.1.3.4 Newton-Raphson.

UNIDAD 2 Matrices y Solución de Sistemas Lineales

2.1 Vectores, Matrices y Determinantes. 2.2 Eliminación Gaussiana.

62

2.3 Gauss-Seidel. UNIDAD 3

Solución de Sistemas de Ecuaciones No Lineales 3.1 Seidel. 3.2 Newton.

UNIDAD 4 Interpolación, Aproximación Polinomial y Ajuste de Curvas.

4.1 Series de Taylor. 4.2 Método de Horner. 4.3 Aproximación de Lagrange. 4.4 Polinomios de Newton. 4.5 Polinomios de Chebysev. 4.6 Mínimos Cuadrados. 4.7 Linealización de Datos. 4.8 Interpolación por segmentos.

UNIDAD 5 Diferenciación e Integración Numérica

5.1 Aproximación a la Derivada. 5.1.1 Diferencias Centrales. 5.1.2 Extrapolación de Richardson. 5.2 Fórmulas de Diferenciación Numérica. 5.2.1 Diferencias Centrales. 5.2.2 Diferenciación de Polinomios de Lagrange y de Newton. 5.3 Integración Numérica. 5.3.1 Cuadratura de Gauss. 5.3.2 Regla de Simpson. 5.3.3 Integración de Romberg. 5.3.4 Integración de Gauss-Legendre.

UNIDAD 6: Ecuaciones Diferenciales

6.1 Introducción. 6.1.1 Interpretación Geométrica. 6.2 Método de EULER. 6.3 Método de Series de Taylor. 6.4 Métodos Runge-Kutta. 6.5 Colocación Ortogonal. 6.6 Sistemas de Ecuaciones Diferenciales. 6.7 Valores a al Frontera. 6.8 Método del Disparo. 6.9 Diferencias Finitas.

UNIDAD 7: Ecuaciones Diferenciales Parciales

7.1 Ecuaciones Hiperbólicas. 7.2 Ecuaciones Parabólicas. 7.3 Ecuaciones Elípticas.



CRITERIO % CONOCIMIENTOS TEÓRICOS (EXAMEN ESCRITO U ORAL) 35 EXPERIMENTACION Y REPORTE DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO.

35

CUMPLIMIENTO DE TAREAS. 10 PROYECTO FINAL 20

63



A) Lenguaje de Programación. B) MATLAB C) Cañón de proyecciones. D) Proyectos de acetatos. E) Sala de Computadoras. F) Línea de acceso a Internet.



1 LIBRO METODOS NUMERICOS APLICADOS A LA INGENIERIA

ANTONIO NIEVES F.C. DOMINGUEZ

CECSA 1998

2 LIBRO NUMERICAL METHOD USING MATLAB

JHON H. MATHEWS

KURTIS D. FINK

PRENTICE HALL 1999

3 LIBRO APPLIED MATHEMATICS AND MODELING FOR CHEMICAL ENGINEERS

RICHARD G. RICE DUONG D. DO

WILEY 1995

64


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: SIMULACIÓN DE PROCESOS Clave: 10673404SIM1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años






MINIMO 5 AÑOS



65


ANTECEDENTES SIMULTÁNEAS CONSECUENTES Métodos Numéricos.

Reactores.

OBJETIVO GENERAL: OBTENER Y/O REAFIRMAR EL BAGAGE TEÓRICO DEL AREA DE SIMULACIÓN DE PROCESOS.

RESOLVER MODELOS MATEMÁTICOS SENCILLOS DE LOS PROCESOS QUIMICOS E INTERPRETAR LOS RESULTADOS.


� Pensar y actuar con método, rigor y lógica. � Aprender a aprender. � Comunicar ideas con claridad. � Trabajar en equipo. � Resolver los balances de materia y energía en la obtención de modelos para simular su comportamiento.

Conocimientos Habilidades • Resolver Modelos matemáticos de

procesos químicos.

• Establecer diferentes condiciones para la solución de los modelos.

• Entender la utilidad de la simulación de los procesos químicos.

Actitudes Capacidad de Relación social • Ser capaz de resolver los balances de

materia y energía de los procesos químicos.

• Mostrar disposición para dar soluciones a

problemas de ingeniería química mediante el uso de modelos matemáticos.

• Mostrar disposición en el uso de

lenguajes y equipo de cómputo.

• Diseñará estrategias de trabajo en equipo.

• Colaborara con sus compañeros de grupo en procesos operacionales que empleen los conceptos de la simulación de procesos químicos.

TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD 1: Introducción

1.1 Simulación de Procesos Químicos. 1.2 Aplicaciones de la Simulación.

UNIDAD 2: Tipos de Simulación

2.1 Determinística. 2.2 Estocástica.

UNIDAD 3: Simulación de sistemas simples

3.1 Sistemas de Destilación Ideal. 3.2 Flujos de Calor en Destilación. 3.3 Separación de Mezclas Azeotrópicas. 3.4 Análisis de Resultados.

UNIDAD 4: Simulación en estado Estable

66

4.1 Sistemas en Estado Estable. 4.2 Aplicaciones de la Simulación en Estado Estable.

UNIDAD 5: Simuladores Comerciales

5.1 Aspen Plus. 5.1.1 Interfase. 5.1.2 Entrada de Datos. 5.1.3 Simulación. 5.1.4 Análisis de Resultados. 5.2 PRO/II. 5.2.1 Interfase. 5.2.2 Entrada de Datos. 5.2.3 Simulación. 5.2.4 Análisis de resultados. 5.3 PIPEPHASE. 5.3.1 Interfase. 5.3.2 Entrada de Datos. 5.3.3 Simulación. 5.3.4 Análisis de resultados.



CRITERIO % 1. CONOCIMIENTOS TEÓRICOS (EXAMEN ESCRITO U ORAL) 35 2. EXPERIMENTACION Y REPORTE DE PRACTICAS DE

LABORATORIO. 35




G) Lenguaje de Programación. H) MATLAB I) Cañón de proyecciones. J) Proyectos de acetatos. K) Sala de Computadoras. L) Línea de acceso a Internet.

F) Material bibliográfico. G) Acetatos. H) Fotocopias. I) CD’s. J) Disquetes de 3.5 plg.


1 LIBRO SIMULACIÓN: METODOS Y APLICACIONES

DAVID RIOS INSUA

SIXTO RIOS INSUA

JACINTO MARIN

ALFAOMEGA-RAMA

2000

2 LIBRO PROCESS MODELING, SIMULATION AND CONTROL FOR CHEMICAL ENGINEERS

WILLIAM L. LUYBEN

MC GRAW-HILL 1989

3 LIBRO ANALISIS Y SIMULACION DE DAVID M. REVERTE S.A. 1992

67

PROCESOS HIMMELBLAU KENNETH B.

BISCHOFF 4 LIBRO PROCESS DESIGN PRINCIPLES:

SÍNTESIS, ANALYSIS, AND EVALUATION

WARREN D. SEIDER

J.D. SEADER DANIEL R.

LEWIN

WILEY 1998

5 SOFTWARE ASPEN PLUS 2004 6 SOFTWARE gPROMS 2003 7 SOTWARE PRO/II 2004

68


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: SINTESIS DE PROCESOS Clave: 10673404SIN1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años






MINIMO 5 AÑOS



69



Procesos de Separación, Reactores Químicos

OBJETIVO GENERAL: Aplicar criterios ingenieriles para la creación de alternativas para el desarrollo de diagramas de flujo que lleven a cabo una transformación deseada entre ciertas materias primas y productos químicos especificados. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR: Pensar y actuar con el rigor lógico del método científico. Aprender a aprender. Expresar sus ideas con claridad. Trabajar eficientemente en equipo. Identificar y resolver problemas de su profesión. Responsabilidades profesionales:

Tener conocimientos sólidos en las Ciencias Básicas. Operar y optimizar procesos de producción. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocimientos Habilidades • Describir las diversas etapas en la

ingeniería de procesos. • Dar alternativas y resolver problemas

presentados en la síntesis de sistemas de separación.

• Traducir artículos científicos relacionados con el área.

• Definir los requerimientos y productos de un proceso. • Estipular la estructura del proceso requerido para

llevar a cabo la transformación. • Analizar los procesos para indagar los productos que

pueden ser obtenidos. • Redactar y sintetizar información de artículos

científicos.


activamente en trabajo individual y de equipo.

• Participar activamente en la solución de los problemas propuestos en el aula.

• Preparar y comunicar los resultados de su trabajo. • Planear acciones de trabajo para cada una de las

experiencias de aprendizaje. • Comprometerse con el trabajo de equipo.

TEMA 1. ANÁLISIS ECONÓMICO

1.1 La industria química. 1.2 La investigación y su influencia en el desarrollo tecnológico. 1.3 Análisis económico de procesos:

1.3.1 Componentes de la economía . 1.3.2 Criterios para la evaluación. 1.3.3 El valor del dinero en el tiempo. 1.3.4 Efectos del tiempo en la inversión. 1.3.5 Ajuste de inversiones debido a la capacidad y economías de escala. 1.3.5 Estimación de precios de venta.

1.4 Estimación de costos de inversión.

70

1.4.1 Método de Lang 1.4.2 Método de Guthrie.

TEMA 2: INTRODUCCIÓN A LA SINTESIS DE PROCESOS 2.1 Etapas en la ingeniería de procesos. 2.2 Diagramas de flujo:

2.2.1 Estructuras de los procesos industriales. 2.2.2 Análisis de sistemas, subsistemas y unidades.

2.3 Síntesis de sistemas de reacción. TEMA 3: SÍNTESIS DE SISTEMAS DE SEPARACIÓN

3.1 Selección de procesos de separación.

3.2 Diseño de columnas de destilación: 3.2.1 análisis económico de columnas de destilación.

3.3 Técnicas de síntesis de sistemas de separación. 3.4 Uso de reglas heurísticas.

3.5 Uso de programación dinámica. 3.6 El método heurístico-evolutivo. 3.7 Método rápido. 3.8 Análisis de sistemas de destilación complejos.

TEMA 4: SÍNTESIS DE REDES DE INTERCAMBIO DE CALOR

4.1 Formulación del problema.

4.2 El concepto de ∆∆∆∆t mínima.

4.3 Uso de diagramas de contenido de calor 4.4 El método del punto de pliegue.


• Conocimientos teóricos • Búsqueda de información. • Motivar el desarrollo de trabajar por equipo. • Expresar opiniones. • Cumplimiento y resultado


CRITERIO %

Conocimientos teóricos

Experimentación y reporte de prácticas de laboratorio

Redactar, analizar y sintetizar artículos científicos referentes a la materia. Cumplimiento de tareas

60 20 15 5

ÁMBITOS DONDE ACONTECE EL APRENDIZAJE • Aula. • Laboratorios. • Sala audiovisual. • Biblioteca. • Centro de Tecnología de Información.

71






C) BÁSICAS Diseño de Procesos en Ingeniería Química, Arturo Jiménez Gutierrez. Ed. Reverté, S.A. 2003. Análisis y Simulación de Procesos, David m. Himmelblau & Kenneth b. Bischoff. edit. Reverté, s.a. 1976 Process Modeling, Simulation and Control for Chemical Engineers, William l. Luyben. edit. Mc graw-hill. 2da. ed. 1990.

D) COMPLEMENTARIAS Chemical engineering journal. Computers and chemical engineering. Chemical engineering science. Chemical engineering progress.

72


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS Clave: 10673404OPT1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años






MINIMO 5 AÑOS



73


ANTECEDENTES SIMULTÁNEAS CONSECUENTES Métodos Numéricos.

Reactores. Simulación de Procesos.

OBJETIVO GENERAL: INTRODUCIR AL ALUMNO A LOS CONCEPTOS DE OPTIMIZACIÓN. PROPORCIONAR HERRAMIENTAS SENCILLAS PARA LA OPTIMIZACION DE LOS PROCESOS. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE

A DESARROLLAR: � Pensar y actuar con método, rigor y lógica. � Aprender a aprender. � Comunicar ideas con claridad. � Trabajar en equipo. � Aplicar métodos matemáticos para optimizar el comportamiento una o varias variables de los procesos.

Conocimientos Habilidades • Resolver problemas de optimización en

los procesos.

• Establecer diferentes condiciones para la optimización de los procesos.

• Entender la utilidad y alcances de la optimización de los Procesos.

• Aplicar un optimizador comercial para la

optimización de Procesos Químicos. Actitudes Capacidad de Relación social

• Ser capaz de resolver problemas de optimización de procesos químicos.

• Mostrar disposición para dar soluciones a

problemas de optimización de los procesos químicos.

• Mostrar disposición en el uso de

lenguajes, software y equipo de cómputo.

• Diseñará estrategias de trabajo en equipo.

• Colaborara con sus compañeros de grupo en procesos operacionales que empleen los conceptos de la optimización de Procesos Químicos.

TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD 1: Introducción

1.1 Introducción a la optimización de Procesos Químicos. 1.2 Desarrollo de modelos para la optimización. 1.3 Formulación de la Función Objetivo.

UNIDAD 2: Métodos de Optimización.

2.1 Búsqueda unidimensional. 2.2 Optimización multivariable no condicionada. 2.3 Programación Lineal (LP). 2.3.1 Sin Restricciones. 2.3.2 Con Restricciones. 2.4 Programación No-Lineal (NLP). 2.4.1 Sin Restricciones. 2.4.2 Con Restricciones.

UNIDAD 3: Optimización de sistemas discretos.

3.1 Formulación del Problema. 3.2 Método Branco-and-Bound. 3.3 Programación Mixta-Entera.

74

UNIDAD 4: Software Comercial

4.1 Sistemas Algebraicos. 4.2 Utilización de GAMS. 4.3 Sistemas Algebro-Diferenciales. 4.4 Utilización de gPROMS. 4.5 Utilización de DIRCOL.

UNIDAD 5: Problemas de Aplicación.

5.1 Transferencia de Calor. 5.2 Procesos de Separación. 5.3 Flujo de Fluidos. 5.4 Reactor Químico.


CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN CRITERIO %

1. CONOCIMIENTOS TEÓRICOS (EXAMEN ESCRITO U ORAL) 35 2. EXPERIMENTACION Y REPORTE DE PRACTICAS DE

LABORATORIO. 35




A) Lenguaje de Programación. B) MATLAB C) Cañón de proyecciones. D) Proyectos de acetatos. E) Sala de Computadoras. F) Línea de acceso a Internet. G) Software de Optimización.



1 LIBRO OPTIMIZATION OF CHEMICAL PROCESES

T.F. EDGAR D.M.

HIMMELBLAU

MC GRAW-HILL 1988

2 LIBRO OPTIMIZATION OF CHEMICAL PROCESES

T.F. EDGAR D.M.

HIMMELBLAU LEON S.

LANSDON

MC GRAW-HIL 2001

3 LIBRO SYSTEMATIC METHODS OF CHEMICAL PROCESS DESIGN

LORENZ T. BIEGLER

IGNACIO E. GROSSMANN ARTHUR W.

WESTERBERG

PRENTICE-HALL 1997

4 LIBRO APPLIED OPTIMIZATION WITH MATLAB PROGRAMMING

P. VENKATARAMAN

WILEY-INTERSCIENCE

2002

75


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS

Clave: 10673404CTR1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años






MINIMO 5 AÑOS



76


ANTECEDENTES SIMULTÁNEAS CONSECUENTES Matemáticas Avanzadas Síntesis de procesos

OBJETIVO GENERAL: Aplicar las teorías del control para obtener los modelos matemáticos que gobiernan a los procesos químicos DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR: Pensar y actuar con el rigor lógico del método científico. Aprender a aprender. Expresar sus ideas con claridad. Trabajar eficientemente en equipo. Identificar y resolver problemas de su profesión. Responsabilidades profesionales: Tener conocimientos sólidos en las ciencias básicas.


• Analizar las funciones de transferencias y las respuestas.

• A partir de un proceso químico construir los diagramas de bloques y los modelos matemáticos para un lazo cerrado y abierto.

• Analizar los diferentes características de los sistemas de control PD, PI y PID,

• Construir y analizar graficas de bode, Nichols y Nyquist.

• Analizar y aplicar los criterios de estabilidad de Liapunov en los sistemas lineales e invariantes en el tiempo. (control robusto y control optimo cuadrático).

• Aplicar con precisión la teoría de control a procesos químicos para obtener los modelos matemáticos que representen el control de estos.

• Solucionar de problemas aplicados al control de procesos químicos.

Actitudes Capacidad de Relación social • Elaborar gráficos para el análisis de la

solución de problemas aplicando Matlab. • Valorar la importancia del curso para

materias posteriores y/o su formación integral.

• Fomentar la capacidad de Interpretar y analizar las soluciones de problemas.

• Fomentar la participación continua en clase. • Motivar a los alumnos para que participen en

clase

TEMAS Y SUBTEMAS

TEMA 1: ANÁLISIS DE RESPUESTA TRANSITORIA Y DE SISTEMA DE CONTROL EN EL DOMINIO DEL TIEMPO

1.1 Función de y de respuesta impulso 1.2 Función de transferencia y de respuesta escalón unitario 1.2 Función de transferencia y de respuesta rampa unitaria 1.3 Diagrama de estado 1.4 Diagrama de bloques 1.5 Señales de prueba

77

1.6 Errores en estado estable 1.7 Respuesta transitoria 1.8 Factores de amortiguamiento relativo 1.9 Frecuencia natural no amortiguada 1.10 Amortiguamiento crítico 1.11 Efecto de la adición de polos y caras en la función de transferencia 1.12 Aproximación de sistemas de orden superior mediante sistema de orden bajo.

TEMA 2: LUGARES GEOMÉTRICOS DE LAS RAÍCES Y ANÁLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA

2.1 Lugar geométrico de las raíces 2.2 Propiedades del lugar geométrico de las raíces 2.3 Contorno y sensibilidad de las raíces 2.4 Lugar geométrico de las raíces de sistemas en tiempo discreto 2.5 Respuesta con frecuencia 2.6 Especificaciones en el dominio de la frecuencia 2.7 Pico y frecuencia de resonancia 2.8 Ancho de banda 2.9 Criterio de Nyquist 2.10 Margen de ganancia y de fase 2.11 Trazo de diagramas de Bode 2.12 Carta de Nichols 2.13 Sensibilidad 2.14 Respuesta en frecuencia de sistemas en tiempo discreto

TEMA 3: DISEÑOS DE SISTEMAS DE CONTROL 3.1 Introducción 3.2 Controlador PD 3.3 Controlador PI 3.4 Controlador PID 3.5 Controlador de adelanto de fase 3.6 Controlador de atraso de fase 3.7 controlador de adelanto-atraso 3.8 Cancelación de polos y cero 3.9 Control de lazo menor 3.10 Diseño por ubicación de polos 3.11 Realimentación de estado 3.12 Realimentación de estado con control integral

TEMA 4: CRITERIO DE LIAPUNOV 4.1 Análisis de estabilidad de Liapunov 4.2 Análisis de estabilidad de Liapunov de sistemas lineales e invariantes con el tiempo 4.3 Control óptimo cuadrático 4.4 Control robusto


• Resolver y analizar soluciones de problemas usando herramienta computacional Establecimiento y uso de MATLAB.

• Discutir y analizar criterios de estabilidad a partir de la resolución de problemas, trabajando en equipo.

• Acudir a asesorías


CRITERIO %

78

Examen Resolución de problemas en clase y autoevaluación Resolución de problemas en extraclase Reportes de programas

50 15 20 15

ÁMBITOS DONDE ACONTECE EL APRENDIZAJE

• Aula. • Sala audiovisual. • Biblioteca. • Centro de Tecnología de Información. • Laboratorio de simulación

APOYOS

A) RECURSOS DIDÁCTICOS (SALA, PROYECTOR, COMPUTADORA...)


• Material bibliográfico • Software matemáticos • Cañón de proyecciones • Proyectos de acetatos • Línea de acceso a Internet


A) BÁSICAS Control óptimo de procesos, Stephanopulos Ed. Allison-Wiley. Control de procesos, Corripio Ed. Reverté.

B) COMPLEMENTARIAS

Retroalimentación y sistemas de control, Distefano, Stubberd y Williams ed. McGraw-Hill, segunda edición. Sistema de control automático, Benjamín C. Kuo Ed. Pretince Hall, séptima edición. Sistemas de control, Hustetter Ed. McGraw-Hill. Manual del Ingeniero Químico, Perry Ed. McGraw-Hill. Ingeniería de control moderna, Katsuhiko Ogata, Ed. Pearson. Destillation Design, Henry Z. Kister, McGraw-Hill, primera edición.

79

PÁGINAS WEB: INFORMACIÓN TECNOLÓGICA http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_serial&pid=0718-0764&lng=es&nrm=iso Annual Review in Automatic Programming http://www.sciencedirect.com/science?_ob=JournalURL&_cdi=6101&_auth=y&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=876bbec81e53812cdee1cddfe586c617 Annual Reviews in Control http://www.sciencedirect.com/science?_ob=JournalURL&_cdi=5647&_auth=y&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=4d000ce85164f425da3bda558c425092 Automatica http://www.sciencedirect.com/science?_ob=JournalURL&_cdi=5689&_auth=y&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=c70f445973d4ac97f45f6782a0593235 Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation http://www.sciencedirect.com/science?_ob=JournalURL&_cdi=7296&_auth=y&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=6cfaec100f338d7453fb64238228c110 Control Engineering Practice http://www.sciencedirect.com/science?_ob=JournalURL&_cdi=5703&_auth=y&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=83e802524bbb208e0732b57d057695ad

80


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: REACTORES BIOQUÍMICOS Clave: 10673404BIO1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años






MINIMO 5 AÑOS



81



Reactores Químicos

OBJETIVO GENERAL: Aplicar los principios fundamentales de la cinética microbiana y enzimática para el diseño y operación de Reactores Bioquímicos. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR: Pensar y actuar con el rigor lógico del método científico. Aprender a aprender. Expresar sus ideas con claridad. Trabajar eficientemente en equipo. Identificar y resolver problemas de su profesión. Responsabilidades profesionales:

Tener conocimientos sólidos en las Ciencias Básicas. Diseñar y operar Reactores Bioquímicos. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocimientos Habilidades • Describir las diversas etapas en la

ingeniería de Bioreactores. • Dar alternativas y resolver problemas

presentados en el diseño y operación de Bioreactores.

• Traducir artículos científicos relacionados con el área.

• Definir los requerimientos y productos de un Bioreactor.

• Estipular la estructura del Bioreactor requerido para llevar a cabo la transformación.

• Analizar los Bioreactores para indagar los productos que pueden ser obtenidos.

• Redactar y sintetizar información de artículos científicos.






TEMA 1. INTRODUCCIÓN

1.1 Microorganismos y Células de interés Industrial.

TEMA 2: CINÉTICA ENZIMÁTICA 2.1 Enzima en disolución.

2.1.1 Determinación de parámetros cinéticos de Michaelis-Menten 2.1.2 Efecto de diferentes Variables (pH, T).

2.2 Enzima inmovilizada. 2.2.1 Técnicas de inmovilización Enzimática. 2.2.2 Etapas en una reacción heterogénea 2.2.2.1 Difusión Interna y Externa 2.2.2.2 Reacción Química

2.3 Cultivo continuo de Microorganismos.

82

TEMA 3: FENÓMENOS DE TRANSPORTE

3.1 Transferencia de masa, momento y calor en fermentaciones.

3.2 Velocidad de transporte de materia. 3.2.1 Aplicaciones al transporte de Oxígeno

TEMA 4: TEMAS SELECTOS 4.1 Traslación de Escalas. 4.2 Esterilización.

TEMA 5: CINÉTICA MICROBIANA 5.1 Modelos Cinéticos para los Microrganismos. 5.1.1 No Estructurados. 5.1.2 Estructurados

TEMA 6: SIMULACIÓN DE PROCESOS MICROBIANOS EN BATCH

6.1 Simulación de Procesos microbianos en proceso discontinuo.

TEMA 7: BIORREACTORES NO CONVENCIONALES

7.1 Bioreactores no convencionales

TEMA 8: OPERACIONES UNITARIAS

8.1 Operaciones Básicas de Separación.

8.2 Procesos de Aislamiento.

8.3 Purificación de Bioproductos.

8.3 Introducción al Diseño de Equipos.




CRITERIO %


Experimentación y reporte de prácticas de laboratorio

Redactar, analizar y sintetizar artículos científicos referentes a la materia. Cumplimiento de tareas

60 20 15 5


• Aula. • Laboratorios. • Sala audiovisual. • Biblioteca.

83

• Centro de Tecnología de Información.






A) BÁSICAS Gódia Casablancas, F. & J. López Santín, INGENIERÍA BIOQUÍMICA. Síntesis, Madrid, 1998. Kulkarni, S.S., W. Funk & N.N. Li, MEMBRANE HANDBOOK. Van Nostrand Reinhold, New Cork, N.Y., 1992. McCabe, W.L., J.C. Smith & P. Harriott, OPERACIONES UNITARIAS EN INGENIERÍA QUÍMICA. Mc. Graw-Hill, Madrid, 1998. Seader, J.D. & E.J. Henley, SEPARATION PROCESS PRINCIPLES. John Wiley & Sons, New York, 1998.

B) COMPLEMENTARIAS

84


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: DISEÑO EXPERIMENTAL Clave: 10673404DEX1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años






MINIMO 5 AÑOS



85



Estadística de Licenciatura

OBJETIVO GENERAL: Proporcionar los conceptos básicos para el diseño y el análisis de experimentos, así como aplicar los conceptos de método científico y del diseño de experimentos para el desarrollo y evaluación de procesos en Ingeniería Química. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR: Pensar y actuar con el rigor lógico del método científico. Aprender a aprender. Expresar sus ideas con claridad. Trabajar eficientemente en equipo. Identificar y resolver problemas de su profesión. Responsabilidades profesionales:

Tener conocimientos sólidos en las Ciencias Básicas. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocimientos Habilidades • Repasar los conceptos básicos de

Estadística. • Comparación múltiple entre métodos no-

paramétricos. • Traducir artículos científicos relacionados

con el área.

• Definir los requerimientos de un experimento. • Aplicar los conceptos de la Estadística para el diseño

de un experimento. • Analizar estadísticamente los datos resultantes del

diseño de un experimento. • Redactar y sintetizar información de artículos

científicos. Actitudes Capacidad de Relación social

• Mostrar disposición a participar activamente en trabajo individual y de equipo.




TEMA 1. INTRODUCCIÓN

1.1 Definiciones básicas. 1.2 Método científico. 1.3 Estudios observacionales y experimentales 1.4 Objetivo del diseño experimental

TEMA 2: ESTRUCTURA DE UN EXPERIMENTO 2.1 Unidad experimental y de evaluación 2.2 Estructura de tratamientos, diseño y evaluación 2.3 Aleatorización y replicación

TEMA 3: DISEÑO ALEATORIO SIMPLE 3.1 Introducción

86

3.2 Análisis de Varianza (ANOVA) simple 3.3 Contrastes y comparaciones múltiples 3.4 Diseño aleatorio con muestreo

TEMA 4: OTROS TIPOS DE DISEÑO EXPERIMENTAL 4.1 Diseño de bloques aleatorios 4.2 Diseño factoria 4.3 Diseño de parcelas divididas (split plot)

TEMA 5: ANÁLISIS DE REGRESIÓN 5.1 Lineal simple. 5.2 Lineal múltiple.

TEMA 6: ANÁLISIS DE PUBLICACIONES Y/O DISEÑO DE ESTUDIANTES

6.1 Análisis de Publicaciones.

6.2 Análisis de Diseño de Experimentos.




CRITERIO %


Experimentación y reporte de prácticas de laboratorio Redactar, analizar y sintetizar artículos científicos referentes a la materia. Cumplimiento de tareas

60

20 15 5


• Aula. • Laboratorios. • Sala audiovisual. • Biblioteca. • Centro de Tecnología de Información.



• Sala Audiovisual. • Computadora • Proyector de acetatos


87

• Proyector de diapositivas • Prototipos • Cañón de proyecciones • Línea de acceso a Internet.


A) BÁSICAS • Calasanz M.J., García-Granero M. “Diseño Experimental” . Ed. Color Digital, 2002. • García-Granero M., Calasanz M.J. “Manual práctico de Estadística básica con SPSS 11.0

para Windows” . Ed. Color Digital, 2002. • Martínez-González M.A. “Estadística amigable”. Ed. Díaz-Santos, 2001.

B) COMPLEMENTARIAS

88


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN I

Clave: 10673404INV1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 32 0 32







Nivel educativo

Cursos Años


Maestría en Ciencias


MINIMO 5 AÑOS

MAESTRÍA DIVERSOS MINIMO 5 AÑOS



89



OBJETIVO GENERAL: Presentar las líneas y los resultados de los trabajos de investigadores de la Universidad e instituciones de investigación y educativas de la región. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR: Pensar y actuar con el rigor lógico del método científico. Aprender a aprender. Expresar sus ideas con claridad. Trabajar eficientemente en equipo. Identificar y resolver problemas de su profesión. Responsabilidades profesionales:


Conocimientos Habilidades • Conceptos básicos de Ingeniería Química. • Saber escuchar.





TEMA ÚNICO 1. Exposición de las líneas y resultados de los trabajos de los investigadores.


CRITERIO % Cumplimiento de asistencia 100


• Sala audiovisual.



90




A) BÁSICAS

B) COMPLEMENTARIAS

91


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN II Clave: 10673404INV1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 32 0 32







Nivel educativo

Cursos Años







92

















• Sala Audiovisual. • Acetatos

93

• Computadora • Proyector de acetatos • Proyector de diapositivas • Prototipos • Cañón de proyecciones • Línea de acceso a Internet.

• Materiales informáticos • Material bibliográfico.


C) BÁSICAS

D) COMPLEMENTARIAS

94


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN III

Clave: 10673404INV1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 32 0 32







Nivel educativo

Cursos Años







95

















• Sala Audiovisual. • Computadora

• Acetatos • Materiales informáticos

96

• Proyector de acetatos • Proyector de diapositivas • Prototipos • Cañón de proyecciones • Línea de acceso a Internet.

• Material bibliográfico.


E) BÁSICAS

F) COMPLEMENTARIAS

97


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN IV

Clave: 10673404SEM4


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 32 0 32







Nivel educativo

Cursos Años






MINIMO 5 AÑOS


SECRETARÍA ACADÉMICA DES o Departamento: Dependencia Académica de Ciencias químicas y Petrolera Facultad, Escuela o Centro: Facultad de Química

98

















• Sala Audiovisual. • Acetatos

99

• Computadora • Proyector de acetatos • Proyector de diapositivas • Prototipos • Cañón de proyecciones • Línea de acceso a Internet.

• Materiales informáticos • Material bibliográfico.


G) BÁSICAS

H) COMPLEMENTARIAS

100


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: INGENIERÍA DE SECADO Clave: 10673404SEC1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años


Maestría en Ingeniería Química




MINIMO 5 AÑOS


SECRETARÍA ACADÉMICA DES o Departamento: Dependencia Académica de Ciencias químicas y Petrolera Facultad, Escuela o Centro: Facultad de Química

101



OBJETIVO GENERAL: Que el estudiante sea capaz de modelar, simular y optimizar un equipo de secado, con la finalidad de diseñar un equipo de secado o predecir las características de un producto a deshidratar. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR: Pensar y actuar con el rigor lógico del método científico. Aprender a aprender. Expresar sus ideas con claridad. Trabajar eficientemente en equipo. Identificar y resolver problemas de su profesión. Complementar sus conocimientos de modelado, simulación y optimización en el área de secado. Responsabilidades profesionales:

Tener conocimientos sólidos en la ingeniería de secado. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocimientos Habilidades � Conocerá los distintos métodos

para el secado de productos naturales.

� Conocerá los principios básicos de diseño en los diversos procesos de secado.

� Aprenderá a modelar, simular y optimizar procesos de secado.

� Traducir artículos científicos relacionados con el área.

• Manejo de la computadora y software como herramientas de trabajo

• Modelará, simulará y optimizará procesos de secado.

• Habilidad deductiva para toma de decisiones • Diseñará equipos de secado.

Actitudes Capacidad de Relación social • Cooperar en las diversas actividades

prácticas en el salón de clases. • Resolver problemas de secado.

.

• Trabajar adecuadamente en equipo.

• Comunicar a compañeros y docentes logros y dudas sobre los diferentes conocimientos y actividades generales de los procesos químicos de la asignatura.

• Administrar sus recursos y tiempos para la resolución de sus actividades acorde a lo planeado en el curso.

102

TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN AL SECADO

1.1. Introducción y Métodos de Secado. 1.2 Equipos de Secado 1.3 Fundamentos de la mezclas aire-agua 1.4 Relaciones para un gas ideal. 1.5 Presión de vapor del agua y humedad. 1.6 Contenido de Humedad de Equilibrio de los materiales.

UNIDAD 2: MECANISMOS DE DESHIDRATACIÓN. 2.1. .Introducción y métodos experimentales. 2.2. .Curvas de velocidad de secado. 2.3. .Secado durante el periodo de velocidad constante. 2.4 Secado durante el periodo de velocidad decreciente 2.5 Teoría de la Difusión. 2.6 Teoría de la Capilaridad. 2.7 Teoría de la Evaporación-Condensación. 2.8 Proceso de secado y actividad de agua. 2.9 Ecuaciones para diversos tipos de secadores.

UNIDAD 3 : SECADO POR ASPERSIÒN 3.1. Introducción 3.2. Fundamentos. 3.3. Interacción entre las gotas y el aire de secado 3.4. Balance de materia y calor

3.5. Secado de gotas 3.6. Microestructura de los productos atomizados. 3.7. Reconstitución de productos atomizados. 3.8. Atomización espumante. 3.9 Aplicaciones en la industria alimentaria.

UNIDAD 4 :.SECADO POR LIOFILIZACÓN 4.1. Introducción 4.2 Fundamentos de la Liofilización. 4.3 Transferencia simultanea de calor y materia. 4.4 Cambios estructurales y retención de volatiles en la liofilización. 4.5 Procesos relacionados con la liofilización. 4.6 Liofilizadores industriales.

103


• Descripción de los criterios de evaluación del curso. • Formación de equipos de trabajo. • Exposición oral de los temas correspondientes, por parte del profesor • Elaboración de cronograma para la exposición de temas. • Asignación de temas de estudio y debates y análisis de cada tema. • Integración de bibliografía necesaria para cada tema y sub-tema. • Proporcionar ejemplos y ejercicios. • Lecturas de libros y revistas especializados.


CRITERIO %


Reporte de Tareas

Redactar, analizar y sintetizar artículos científicos referentes a la materia. Participación

60

20 15

5







104


BÁSICAS a. Mujumdar Arun S . Handbok of Industrial Drying. Vol. 1. Second Edition. Marcel

Dekker, Inc New York. E.U.A b. Barbosa – Cánovas G.V y Vega – Mercado H. Deshidratación de Alimentos.

Editorial Acribia S. A. Zaragoza España. 2000. c. Barbosa – Cánovas G. V y Welti . Chanes J. Eds. Food preservation by

moisture control fundamentals and applications.. Technomic Publishing. U. S. A. d. Rahman Shafiur M. Manual de Conservación de alimentos. Editorial Acribia.

Zaragoza España 2003. e. Geankoplis J. Christie. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. 7ma.

Ediciòn. Ed. Continental. México 2005. f. Sharma K. Shri, Mulvaney J. Steven y Rizvi H. Syed S. Ingeniería de Alimentos. Limusa Wiley, 2003 g. Artículos de revistas.

105


Nivel ISCED: 5

Nombre del Curso: FÍSICO-QUÍMICA DE ALIMENTOS

Clave: 10673404FQA1


Horas por ciclo Con

Docente

Independientes


ciclo. 48 96 144







Nivel educativo

Cursos Años


Maestría en Ingeniería Química




MINIMO 5 AÑOS



106



Termodinámica Químicas

OBJETIVO GENERAL: Familiarizar al estudiante con el concepto de actividad de agua y su control y la influencia de esta en la deterioración física, química y biológica de los alimentos, así como el uso de los principios de cinética para la optimización del manejo, procesado y almacenamiento de los alimentos. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR: Pensar y actuar con el rigor lógico del método científico. Aprender a aprender. Expresar sus ideas con claridad. Trabajar eficientemente en equipo. Identificar y resolver problemas de su profesión. Manejar datos experimentales. Análisis de Resultados Responsabilidades profesionales:


Conocimientos Habilidades � Conocerá el concepto de actividad de

agua . � Conocerá el uso de las isotermas

para seleccionar la actividad de agua de máxima estabilidad y las condiciones de empacado para obtener la vida de anaquel deseada.

� Predecir la vida de anaquel necesario para obtener la actividad de agua deseada y la actividad de agua final de mezclas.

� Traducir artículos científicos relacionados con el área.

• Manejo de la computadora y software como herramientas de trabajo

• Interpretación de datos y gráficas • Habilidad deductiva para toma de decisiones • Entenderá los aspectos fisicoquímicos del

procesado de alimentos. • Utilizará el concepto de actividad de agua para el

desarrollo de nuevos productos alimenticios.

Actitudes Capacidad de Relación social • Cooperará en las diversas actividades

prácticas en el salón de clases. • Resolución de las actividades

encomendadas. • Se sensibilizará de la importancia de la

actividad de agua para mejorar las condiciones de empacado.

• Trabajará adecuadamente en equipo.

• Comunicará a compañeros y docentes logros y dudas sobre los diferentes conocimientos y actividades generales de los procesos químicos de la asignatura.

• Administrará sus recursos y tiempos para la resolución de sus actividades acorde a lo planeado en el curso.

107

TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD 1: PROPIEDADES COLIGATIVAS 1.1. Definición 1.2. Presión osmótica 1.3. Elevación del punto de ebullición 1.4. Depresión del punto de congelación 1.5. Disminución de la presión de vapor 1.6 Aplicaciones

UNIDAD 2: AGUA Y ACTIVIDAD DE AGUA. 2.1. Función, estructura, constantes físicas. 2.2. Efecto del contenido de humedad sobre las propiedades fisicoquímicas de los alimentos. 2.3. Concepto de actividad de agua. 2.4. Isotermas de absorción 2.5. Factores responsables de la depresión de la actividad del agua. 2.6. Factores que afectan a las isotermas 2.7. Ecuaciones para la descripción de isotermas 2.8. Uso de las isotermas. 2.9 Cálculo de propiedades termodinámicas

UNIDAD 3: CINETICA, VIDA DE ANAQUEL Y RETENCION DE CALIDAD. 3.1. Revisión de reacciones de orden cero 3.2. Primer orden y segundo orden 3.3. Efecto de la temperatura en la cinética de reacción 3.4. Concepto de Q10 y energía de activación

3.5. Compensación entalpía-entropía 3.6. Efecto de factores ambientales en la estabilidad de los alimentos 3.7. Efecto de temperatura transciende en la deterioración 3.8. Cálculos de vida de anaquel 3.10 Propiedades de materiales de empaque

UNIDAD 4: ACTIVIDAD DEL AGUA Y LA DETERIORACION DE ALIMENTOS. 4.1. Reacciones químicas y bioquímicas de los alimentos en función de la actividad de agua. 4.2 Crecimiento y muerte de los microrganismos en función de la actividad del agua

UNIDAD 5. ALIMENTOS DE HUMEDAD INTERMEDIA Y ALTA 5.1. Definición y ejemplos 5.2. Métodos de fabricación 5.3 Matemáticas de predicción de actividad de agua final.

UNIDAD 6. POLIMEROS ALIMENTICIOS. 6.1. Definición 6.2. Conceptos básicos de la ciencia de polímeros 6.3. Comportamiento fisicoquímico de los polímeros alimenticios 6.4 Almidones; Pectinas; Agar-agar; Alginatos; Otros

108

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS • Descripción de los criterios de evaluación del curso. • Formación de equipos de trabajo. • Exposición oral de los temas correspondientes, por parte del profesor • Elaboración de cronograma para la exposición de temas. • Asignación de temas de estudio y debates y análisis de cada tema. • Integración de bibliografía necesaria para cada tema y sub-tema. • Proporcionar ejemplos y ejercicios. • Lecturas de libros y revistas especializados.


CRITERIO %


Reporte de Tareas

Redactar, analizar y sintetizar artículos científicos referentes a la materia. Participación

60

20 15

5







109


BÁSICAS h. Heldman D. R y Hartel R. W. 1997 Principles of food processing. Chapman &

Hall book. New York. E.U.A.. i. Barbosa – Cánovas G. V y Welti . Chanes J. Eds. Food preservation by moisture

control fundamentals and applications.. Technomic Publishing. U. S. A. j. Rahman Shafiur M. Manual de Conservación de alimentos. Editorial Acribia.

Zaragoza España 2003. k. Salvador Badui D. Química de los alimentos tercera edición. Editorial Pearson

Education. México. 1993 l. Troller, J. A. y Christian, J. H. B. 1978. Water Activity and Food. Academic Press. New York.m. Rockland, L. B. y Stewart, G, F. 1981. Water Activity: Influences on Food Quality. Academic

Press. New York. n. Rockland, L. B. y Beuchat, L. R. 1987. Water Activity: Theory and Applications to Food.

Marcel Dekker. New York. o. Saguy, I. 1983. Computer-Aided Techniques in Food Technology. Marcel Dekker. New York.p. Schwartzberg, H. G. y Hartel, R. W. 1992. Physical Chemistry of Foods. Marcel Dekker. New

York. q. Fito, P., Mulet, A. y McKena B. 1994. Water in Foods. Fundamental Aspects and their

Significance in Relation to Processing of Foods. Elsevier Applied Science. London. r. Moore, J. 1986. Fisicoquímica Básica. Prentice Hall Hispanoamericana. México. s. Artículos de revistas.

110

DEPENDENCIA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y PETROLERA FACULTAD DE QUÍMICA

PROGRAMA DE CURSO SINTÉTICO

IDENTIFICACIÓN DEL PROGRAMA

Nombre del programa educativo: MAESTRÍA EN CIENCIAS

EN INGENIERÍA QUÍMICA

Nivel ISCED: 2 5

Nombre del Curso: CALIDAD DEL AIRE Y CONTROL DE

EMISIONES A LA ATMOSFERA

Clave:

MODULO: Obligatorio Optativo Temas Selectos de Investigación Modalidad: Presencial Semipresencial A distancia

Tipo: Teórico Teórico-Práctico Taller Seminario Práctica de Laboratorio Práctica en campo

Horas: Teóricas Prácticas Total de horas

presénciales Horas de estudio

independiente 40 24 64 64

Total de Créditos: 8 Total de horas presénciales del curso: 64

Elaborado por el Cuerpo Académico de: INGENIERÍA QUIMICA APLICADA, LGAC DE INGENIERIA QUIMICA AMBIENTAL





Nivel educativo cursos Años


INGENIERO QUIMICO, INGENIERO INDUSTRIAL

INGENIERIA AMBIENTAL

MINIMO 5 AÑOS

MAESTRÍA INGENIERIA QUÍMICA Y AMBIENTAL

MINIMO 1 AÑO

Otros conocimientos deseables: QUÍMICA ORGANICA, QUÍMICA INORGÁNICA, METEOROLOGÍA, MODELOS DE DISPERSION, ANÁLISIS INSTRUMENTAL, QUÍMICA ATMOSFERICA.

2ISCED: Clasificación Internacional Normalizada de la Educación. El nivel 3 corresponde a Bachillerato, el nivel 5 a Licenciatura, especialidad y Maestría y el nivel 6 a Doctorado.

111



OBJETIVO GENERAL: Adquirir los conocimientos y desarrollar las habilidades necesarias para identificar fuentes de contaminación atmosférica, aplicar las técnicas disponibles para la estimación de emisiones y monitoreo de contaminantes en el ambiente, realizar un diagnóstico, y proponer las medidas de prevención, mitigación o control. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR:

� CONTINUAR CON SU FORMACIÓN PROFESIONAL � TENER CONOCIMIENTOS SÓLIDOS EN LAS CIENCIAS BASICAS � OPERAR Y OPTIMIZAR PROCESOS DE PRODUCCIÓN � POSEER Y ACTUAR CON PENSAMIENTO CIENTÍFICO


� Conocer la legislación ambiental en materia de contaminación atmosférica tanto a nivel nacional como internacional.

� Aplicar factores de emisión para la cuantificación de emisiones en fuentes fijas y móviles, y conocer las principales técnicas de muestreo, monitoreo y análisis de emisiones en fuentes fijas, así como de contaminantes en el ambiente.

� Aplicar modelos de dispersión atmosférica y visibilidad, así como también modelos para el cálculo de trayectorias de parcelas de aire, y determinar la influencia de la meteorología en los procesos de transporte, dispersión, y deposición de contaminantes atmosféricos.

� Conocer las alternativas de prevención, mitigación y control de emisiones atmosféricas, y seleccionar las más adecuadas en la solución de problemas específicos.

� Identificar fuentes específicas de contaminación atmosférica, hacer inventarios de emisiones en fuentes fijas y móviles, estudiar la dispersión de dichos contaminantes, realizar diagnósticos en base a la legislación ambiental, y proponer alternativas para su prevención, mitigación o control.

� Manejar software especializado para el análisis de la dispersión de contaminantes atmosféricos bajo diferentes escenarios meteorológicos y topográficos.

� Manejo de paquetes estadísticos para el análisis de tendencias de datos obtenidos a partir de redes automáticas de monitoreo atmosférico.

Actitudes Capacidad de Relación social

� Debatir la importancia del ingeniero ambiental en la solución de problemas de contaminación atmosférica.

� Formar criterios en grupo sobre la importancia del diagnóstico de la calidad del ambiente y el control de emisiones gaseosas y particuladas.

� Debatir el avance en estrategias de prevención y control de contaminantes atmosféricos en México, y su posición a nivel mundial.




112

TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD 1:

LEGISLACIÓN AMBIENTAL EN MATERIA DE CONTAMINACIÓN ATMOSFERICA. 1.1 Introducción. 1.2 Efectos de la contaminación del aire. 1.3 Normatividad nacional e internacional. 1.4 Estimación de emisiones en fuentes fijas. 1.5 Aplicación de factores de emisión e inventarios de emisiones en fuentes fijas y móviles, AP-42.

UNIDAD 2: METEOROLOGÍA Y MODELOS DE DISPERSIÓN ATMOSFERICA.

2.1 Meteorología de la micro-escala, meso-escala y escala sinóptica 2.2 Modelos de dispersión atmosférica y visibilidad. 2.3 Modelos para el cálculo de trayectorias de parcelas de aire hacia delante y hacia atrás.

UNIDAD 3: FUENTES DE COMBUSTION

3.1 Carbón, aceite y gas natural. 3.2 Turbinas de gas estacionarias y máquinas de combustión interna. 3.3 Incineración de desechos sólidos,municipales y peligrosos.

UNIDAD 4: ESTRATEGIAS DE CONTROL DE EMISIONES ATMOSFERICAS EN FUENTES FIJAS

4.1 Control de contaminantes gaseosos: absorción, adsorción, condensación, incineración de vapores, y sistemas de control biológico. 4.2 Control de emisiones particuladas: ciclones, separadores inerciales, lavadores húmedos, precipitadores electrostáticos y filtros. 4.3 Control de emisiones fugitivas y compuestos orgánicos volátiles. 4.4 Control de olores.

UNIDAD 5: ESTRATEGIAS DE CONTROL DE EMISIONES ATMOSFERICAS EN FUENTES MOVILES

5.1 Motores a gasolina. 5.2 Motores a diesel. 5.3 Efecto del diseño y las variables de operación sobre las emisiones contaminantes.. 5.4 Control de emisiones y minimización de desechos.

UNIDAD 6: ESTRATEGIAS PARA EL CONTROL DE CONTAMINANTES PRECURSORES DE LA DEPOSICIÓN ACIDA

6.1 Control de óxidos de azufre en fuentes fijas. 6.2 Control de óxidos de nitrógeno en fuentes fijas.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Promover conferencias y talleres con especialistas en la materia. Realizar simulaciones aplicadas a diferentes escenarios y análisis de tendencia de datos reales con ayuda de paquetes de cómputo. Realizar debates de tópicos selectos contaminación atmosférica a través de seminarios. Realizar el planteamiento y análisis de casos de estudio. Promover la toma de decisiones grupales en la solución de problemas específicos de contaminación atmosférica.

113


CRITERIO % EXAMEN ASISTENCIA TAREAS Y PARTICIPACIÓN EN CLASE EXPERIENCIAS DE APRENDIZAJE PARTICIPACIÓN EN SEMINARIOS TRABAJOS

40% 5% 5%

15% 20% 15%

ÁMBITOS DONDE ACONTECE EL APRENDIZAJE SALON DE CLASES SALA AUDIOVISUAL LABORATORIO DE COMPUTO HOGAR





114

FUENTES DE INFORMACIÓN BÁSICAS CONSULTA DE ARTICULOS EN LAS SIGUIENTES REVISTAS INTERNACIONALES:

• JOURNAL OF AIR & WASTE MANAGEMENT ASSOCIATION • WATER, AIR & SOIL POLLUTION • ENVIRONMENTAL POLLUTION

LIBROS ESPECIALIZADOS EN CONTAMINACIÓN ATMOSFERICA. 1. Air Pollution Engineering Manual. Wayne T. Davis. Air & Waste Management Association. 2000. 2. Air Pollution Control Engineering. N. Nevers. Mc-Graw-Hill International. 1995. 3. Air Pollution Modeling. Theories, computational methods and available software. P. Zanetti. John Wiley & Sons.

1986. 4. AP-42 Report. Environmental Protection Agency. USA. 5. Air Pollution Dispersion Models: Theory and Applications. Apuntes del curso ofrecido por el Air Polllution

Training Institute. Universidad de Cincinnatti. Cincinnatti, Ohio. Noviembre 1997. 6. Atmospheric Chemistry: Fundamentals and Experimental Techniques. Finlayson-Pitts, B.J. and Pitts, J.N. John

Wiley & Sons. 1986. 7. Methods of air sampling and analysis. Lodge, J.P. Lewis Publishers, Inc. 1990. 8. Air Composition and Chemistry. Brimblecombe, P.Cambridge University Press. 1986. 9. Chemistry of air pollution. Seinfeld. John Wiley & Sons. 1986. 10. Introduction to Environmental Engineering. Mackenzie L. Davis and David A. Cornwell. McGraw-Hill

International. 1991. COMPLEMENTARIAS ACCESO POR INTERNET A LOS SIGUIENTES SITIOS WEB: http://www.epa.gov http://www.epa.gov/ttn/amtic/airtox.html http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/ http://www.epa.gov/scram001/ http://www.epa.gov/ttn/scram/ http://www.noaa.gov/ MANEJO DEL SIGUIENTE SOFTWARE Y MODELOS: WRPLOT WINDROSE TANKS PMCalculator SCREEN MEPAS HYSPLYT

115

DEPENDENCIA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y PETROLERA

FACULTAD DE QUÍMICA


IDENTIFICACIÓN DEL PROGRAMA Nombre del programa educativo:

MAESTRÍA EN CIENCIAS EN INGENIERÍA QUÍMICA

Nivel ISCED: 2 5

Nombre del Curso: RIESGO E IMPACTO AMBIENTAL

Clave:







Elaborado por el Cuerpo Académico de: INGENIERÍA QUIMICA APLICADA, LGAC DE INGENIERIA QUIMICA AMBIENTAL







INGENIERO QUIMICO, INGENIERO INDUSTRIAL


MINIMO 5 AÑOS


MINIMO 1 AÑO


116

Otros conocimientos deseables: LEGISLACIÓN AMBIENTAL, NORMATIVIDAD, CONTAMINACIÓN DE AGUA, SUELO Y AIRE, PROCESOS QUÍMICOS, MODELACIÓN, TOXICOLOGIA.



OBJETIVO GENERAL: Adquirir los conocimientos y desarrollar las habilidades necesarias para identificar y evaluar los impactos ambientales ocasionados por las actividades antropogénicas, así como también para evaluar el riesgo que dichos impactos representan para el medio ambiente. DISPOSICIONES DESEABLES Y RESPONSABILIDADES PROFESIONALES QUE CONTRIBUYE A DESARROLLAR:

� CONTINUAR CON SU FORMACIÓN PROFESIONAL � TENER CONOCIMIENTOS SÓLIDOS EN LAS CIENCIAS BASICAS � OPERAR Y OPTIMIZAR PROCESOS DE PRODUCCIÓN � POSEER Y ACTUAR CON PENSAMIENTO CIENTÍFICO


� Conocer el marco de referencia general y los conceptos asociados con el medio ambiente.

� Conocer el marco conceptual de las evaluaciones de impacto ambiental.

� Conocer el marco legal e institucional de las evaluaciones de impacto ambiental.

� Conocer las diferentes metodologías y modelos disponibles para la evaluación del impacto ambiental.

� Conocer los principales indicadores de impacto ambiental.

� Conocer los principales conceptos asociados con la evaluación y manejo del riesgo ambiental.

� Conocer las diferentes metodologías para la evaluación de riesgo a la salud humana y a los sistemas ecológicos por exposición a substancias químicas en el ambiente.

� Conocer las diferentes metodologías para el cálculo de probabilidades de accidentes en los procesos industriales.

� Conocer las implicaciones sociales y económicas del riesgo ambiental.

� Aplicar el marco de referencia legal en las evaluaciones de impacto ambiental.

� Utilizar la normatividad existente a nivel nacional e internacional como marco de referencia en la identificación y evaluación de los impactos ambientales en los diferentes medios ocasionados por las actividades del hombre.

� Aplicar las diferentes metodologías disponibles para el diagnóstico y la evaluación del impacto ambiental en las diferentes etapas de una planta: construcción, operación y mantenimiento, y abandono (Matriz de Leopold, RIAM).

� Realizar una evaluación integral del impacto ambiental en diferentes casos de estudio.

� Aplicar el marco normativo y las diferentes metodologías disponibles para realizar la evaluación del riesgo a la salud humana y a los sistemas ecológicos.

Actitudes Capacidad de Relación social � � Debatir la importancia de la evaluación

del riesgo e impacto ambiental en el desarrollo sostenible.

� Debatir la importancia de la evaluación del riesgo e impacto ambiental en la planeación de estrategias de prevención y control en plantas industriales.

� � Tomar decisiones grupales en la solución de problemas

específicos. � Cooperar en las actividades asignadas para el

desempeño satisfactorio de las experiencias de aprendizaje.


117

� Debatir la importancia del ingeniero ambiental en el diagnóstico del impacto ambiental y riesgo ecológico.

� Formar criterios en grupo sobre la importancia del diagnóstico de la calidad del ambiente.

� Debatir el avance en estudios de impacto y riesgo ambiental en México.

TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD I: INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL

1.1 Medio ambiente y conceptos asociados. 1.2 Ordenamiento territorial y desarrollo sostenible. 1.3 Integración ambiental. 1.4 Gestión ambiental.

UNIDAD II: EVALUACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL

2.1 Marco conceptual de la evaluación del impacto ambiental. 2.2 Marco legal e institucional de la evaluación del impacto ambiental. 2.3 Identificación de impactos ambientales. 2.4 Metodologías y modelos para la evaluación del impacto ambiental. 2.5 Evaluación de los impactos ambientales.

UNIDAD III: INDICADORES DE IMPACTO AMBIENTAL

3.1 Indicadores de impacto ambiental y funciones de transformación. 3.2 Manifestaciones de impacto ambiental. 3.4 Casos de estudio.

UNIDAD IV: INTRODUCCIÓN A LA EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL

4.1 Conceptos asociados con la evaluación y manejo del riesgo ambiental. 4.2 Marco normativo del riesgo ambiental. 4.3 Riesgo toxicológico.

UNIDAD V: RIESGO AMBIENTAL

5.1 Metodologías para la evaluación del riesgo a la salud humana por exposición a contaminantes químicos en el ambiente. 5.2 Metodologías para la evaluación del riesgo a los sistemas ecológicos por exposición a contaminantes químicos en el ambiente. 5.3 Metodologías para el cálculo de probabilidad de accidentes en procesos industriales. 5.4 Modelos disponibles para la evaluación del riesgo toxicológico y ambiental. 5.5 Estudios de riesgo. 5.6 Casos de estudio. 5.7 Implicaciones sociales y económicas del riesgo ambiental.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Promover conferencias y talleres con especialistas en la materia. Realizar el planteamiento y análisis detallado de diferentes casos de estudio de los procesos industriales que prevalecen en la región. Realizar debates sobre la importancia de los estudios de riesgo e impacto ambiental y sus implicaciones en el desarrollo sostenible de la región.

118



40% 5% 5%

15% 20% 15%

ÁMBITOS DONDE ACONTECE EL APRENDIZAJE SALON DE CLASES SALA AUDIOVISUAL HOGAR





119


BÁSICAS CONSULTA DE ARTICULOS EN LAS SIGUIENTES REVISTAS INTERNACIONALES: JOURNAL OF AIR & WASTE MANAGEMENT ASSOCIATION GLOBAL NEST, THE INTERNATIONAL JOURNAL WATER, AIR & SOIL POLLUTION ENVIRONMENTAL POLLUTION LIBROS ESPECIALIZADOS EN RIESGO E IMPACTO AMBIENTAL. 1. Evaluación del impacto ambiental. Domingo Gómez Orea. Editorial Agrícola Española. Ediciones mundi-

prensa. 1999. 2. Environmental Impact Assessment Using the Rapid Impact Assessment Matrix (RIAM). Kurt Jensen. Olsen &

Olsen. Fredensborg. 1998. 3. Handbook of Environmental Risk Assessment and Management. Peter Calow. Editorial Blackwell Science.

1998º. 4. Introduction to Chemical Exposure and Risk Assessment. W.B. Neely. Lewis Publishers. 1994. 5. Análisis y Reducción de Riesgos en la Industria Química. Ramiro Santamaría y Aísa Braña. Fundación

MAPFRE, Madrid, España, 2001. 522 PP. COMPLEMENTARIAS ACCESO POR INTERNET A LOS SIGUIENTES SITIOS WEB: http://www.epa.gov http://ine.gob.mx http://semarnat.gob.mx PNUMA/IPCS. 1999. “Módulo de Capacitación No. 3. Evaluación de riesgos químicos, evaluación de riesgos humanos, evaluación de riesgos ambientales, y evaluación de riesgos ecológicos. http://www.cepis.org.pe/tutorial/fulltex/riesgos.pdf

120

DEPENDENCIA ACADDEMICA DE CIENCIAS QUIMICAS Y PETROLERA FACULTAD DE QUÍMICA


IDENTIFICACIÓN DEL PROGRAMA

Nombre del programa educativo: MAESTRÍA EN CIENCIAS

EN INGENIERÍA QUÍMICA

Nivel ISCED: 2 5

Nombre del Curso: TOPICOS SELECTOS DE QUIMICA DE LA

ATMÓSFERA

Clave:







Elaborado por el Cuerpo Académico de: INGENIERÍA QUIMICA APLICADA







INGENIERO QUIMICO


MINIMO 5 AÑOS


MINIMO 1 AÑO

Otros conocimientos deseables: QUIMICA, BIOLOGIA, FISICA, BALANCE DE MATERIA, FENÓMENOS DE TRANSPORTE, FISICOQUÍMICA, HIDRÁULICA, FISICOQUÍMICA ATMOSFERICA, TRANSFERENCIA DE CALOR, TERMODINAMICA


121



OBJETIVO GENERAL: Se pretende que los alumnos adquieran conocimientos suficientes sobre Química de la Atmósfera profundizando en la naturaleza de los procesos fotoquímicos que tienen lugar en ella, y en aquellos termodinámicos y cinéticos. Asimismo, se estudiará la composición de la misma, desde gases hasta partículas sólidas (aerosoles) y sus interacciones. Todo ello enfatizando en el estudio de sus implicaciones medioambientales.


� CONTINUAR CON SU FORMACIÓN PROFESIONAL � TENER CONOCIMIENTOS SÓLIDOS EN LAS CIENCIAS BASICAS � CONEXIÓN DE LA QUIMICA ATMOSFÉRICA AL MEDIO NATURAL � ANALIZAR Y DIAGNOSTICAR PROBLEMAS AMBIENTALES MULTIDISCIPLINARIOS � ABORDAR EL ESTUDIO E INVESTIGACION DE PROBLEMAS AMBIENTALES CON ÉNFASIS EN LA

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA � POSEER Y ACTUAR CON PENSAMIENTO CIENTÍFICO


� Entender el significado de la química de la Química Atmosférica y su importancia y aplicación al estudio del Medio Ambiente

� Conocer la estructura y composición de la atmósfera y entender su importancia con respecto a otras matrices ambientales (Hidrósfera, Litósfera)

� Conocer la estructura y composición de la troposfera y abordar problemas ambientales relacionados con esta capa de la atmósfera

� Conocer la estructura y composición de la estratosfera y abordar problemas ambientales relacionados con esta capa de la atmósfera

� Conocer la química de la fase acuosa en la atmósfera y la importancia de los aerosoles atmosféricos

� Manejar las herramientas que permiten estudiar los cambios químicos que ocurren en la atmósfera (termodinámica, cinética, física, fisicoquímica, etc).

� Aplicar los conocimientos adquiridos a la resolución de problemas ambientales con énfasis en la química atmosférica

Actitudes Capacidad de Relación social

� Debatir la importancia del ingeniero químico en la solución de problemas ambientales a nivel atmósfera.

� Debatir sobre la importancia de realizar estudios ambientales de carácter multidisciplinario.

� Tomar decisiones grupales en la

solución de problemas específicos. � Cooperar en las actividades

asignadas para el desempeño satisfactorio de las experiencias de aprendizaje.


TEMAS Y SUBTEMAS

UNIDAD 1:

Introducción a la química atmosférica. 1.1. Introducción. 1.2. Composición de la atmósfera. 1.3 Variación de la presión con la altura. 1.4 Equilibrio térmico local. 1.5. Estructura de la atmósfera. 1.6. Gradiente adiabático de temperatura.

122

UNIDAD 2: Radiación solar, terrestre y absorción molecular.

2.1. Introducción. 2.2. La radiación electromagnética. 2.3. Temperatura y emisión de radiación. 2.4. Balance de energía de la tierra. 2.5. Estructura energética de moléculas en estado gaseoso: Energía cinética. 2.6. Energía de rotación. Energía de vibración. Energía electrónica de átomos. Energía electrónica de moléculas.

UNIDAD 3: Fotoquímica atmosférica.

3.1. Absorción molecular en la atmósfera. 3.2. Procesos fotoquímicos. 3.3. Velocidad de fotodisociación. 3.4. Capa de Chapman. 3.5. Efecto invernadero y factor de sensibilidad climática.

UNIDAD 4: Principales componentes químicos de la atmósfera.

4.1. Introducción. 4.2. Tiempos de residencia en la atmósfera. 4.3. Compuestos que contienen azufre. 4.4. Compuestos que contienen nitrógeno. 4.5. Compuestos que contienen carbono. 4.6. Compuestos que contienen halógenos. 4.7. El ozono atmosférico. 4.8. Aerosoles.

UNIDAD 5: Química de la estratosfera.

5.1. Nociones de cinética química. 5.2. El ozono en la atmósfera. 5.3. Mecanismo de Chapman de producción de ozono. 5.4. Ciclos de NOx. 5.5. Ciclos de HOx. 5.6. Ciclo de ClOx. 5.6. El hueco de la capa de ozono. 5.7. Nubes polares estratosféricas. 5.8. Perturbaciones a gran escala en la estratosfera. 5.9. Potencial de eliminación de ozono por CFC.

UNIDAD 6:

Química de la troposfera.

6.1. Introducción. 6.2. Ciclo fotoquímico básico de NO, NO2 y O3. 6.3. Química atmosférica del CO y NOx. 6.4. Química atmosférica del HCHO y NOx. 6.5. Oxidación del metano. 6.6. El peróxido de hidrógeno. 6.7. El radical hidroxilo. 6.8. El radical nitrato. 6.8. Balance de O3 en la troposfera e importancia de los NOx. 6.9. Oxidación de compuestos orgánicos en la troposfera. 6.10. Reactividad de compuestos orgánicos con respecto a la formación de O3. 6.11. Química atmosférica de los compuestos de azufre. 6.12. Química de los Compuestos halogenados en la troposfera.

123

UNIDAD 7: Química de la fase acuosa de la atmósfera.

7.1. El agua líquida en la atmósfera. 7.2. Solubilidad de gases en la fase líquida atmosférica. 7.3. Equilibrios químicos en fase acuosa. 7.4. Química del azufre en la fase acuosa de la atmósfera. 7.5. Otras reacciones químicas de interés en la fase acuosa de la atmósfera. 7.6. Contenido de agua en aerosoles. 7.7. Procesos de nucleación.

UNIDAD 8:

Aerosoles atmosféricos

8.1. Funciones de distribución de aerosoles. 8.2. Distribución de tamaños en aerosoles ambientales. 8.3. Composición química de aerosoles. 8.4. Aerosoles orgánicos. 8.5. Transformación en la composición de aerosoles durante la formación de nubes. 8.6. La evolución química de los aerosoles. 8.7. Aerosoles y visibilidad. 8.8. Deposición seca. 8.9. Deposición húmeda y deposición ácida.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Promover talleres con especialistas en la materia. Realizar simulaciones aplicadas a diferentes escenarios con ayuda de software de cómputo. Realizar debates de tópicos selectos a través de seminarios. Realizar el planteamiento y análisis de casos de estudio. Promover la toma de decisiones grupales en la solución de problemas ambientales específicos



40% 5% 5%

15% 20% 15%

ÁMBITOS DONDE ACONTECE EL APRENDIZAJE SALON DE CLASES SALA AUDIOVISUAL LABORATORIO DE COMPUTO HOGAR





124


� C. Baird, Química ambiental, Ed. Reverté, S. A., 2001. � J. E. Figueruelo y M. M. Dávila, Ed. Reverté, S. A., 2004. � B. J. Finlayson-Pitts and J. N. Pitts, Chemistry of the upper and lower atmosphere: theory, experiments and

applications, Ed. Academic Press, 1999. � L. Newman, Measurement challenges in atmospheric chemistry, American Chemical Society, 1993. � J. H. Seinfeld and S. N. Pandis, Atmospheric chemistry and physics: From air pollution to climate change, Ed.

Wiley-Interscience, 1998. � R. Wayne, Chemistry of atmospheres, 3rd edition, Ed. Oxford, 2000.

Acceso electrónico a revistas especializadas, tales como:

� Atmospheric Environment � Atmospheric Research � Chemosphere-Global Change Science � Environmental Pollution � Journal of Atmospheric Chemistry � Journal of Atmosphere and Solar-Terrestrial Physics � Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer � The Global NEST Journal

125

DEPENDENCIA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y PETROLERA FACULTAD DE QUÍMICA


DES: DEPENDENCIA ACADEMICA DE CIENCIAS QUIMICAS Y PETROL ERA Escuela, facultad o centro: FACULTAD DE QUIMICA Programa Educativo: MAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA QUIMICA

PROGRAMA DE CURSO SINTÉTICO IDENTIFICACIÓN DEL PROGRAMA

CURSO: CATALISIS HETEROGENEA (FOTOCATALISIS) EN EL DISEÑO DE PLANTAS DE TRATAMIENTO

NIVEL ISCED:5

CLAVE:

BLOQUE:

Cursos de Competencias Genéricas

Tronco Común de la DES

Básicos de la Carrera

Profesionalizante Terminal X Optativo

MODALIDAD: X Presencial Semipresencial A distancia

TIPO: Teórico Práctico X Teórico - práctico

Otros

HORAS POR CICLO Horas con Docente

Teóricas Prácticas

Horas de Trabajo

Independiente

Total de Horas

por Ciclo

Total de Créditos

48 32 48 96 6

ELABORADO POR LA(S) ACADEMIA(S): CIENCIAS E INGENIERIA

PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR

Escolaridad: Doctorado, Maestría

Profesión: Doctorado en ciencias en Ingeniería, Maestría en Ciencias de Ingeniería.

Experiencia profesional: Área: Ingeniería Años: 2

Experiencia en docencia: Nivel educativo: Licenciatura

Cursos: Programación, fisicoquímica, matemáticas, cinética química. Años: 2

OTRAS COMPETENCIAS DESEABLES: Manejo de recursos didácticos. Manejo de programación básico fortran 90. Cursos de actualización y docencia.


Antecedentes Simultáneos Consecuentes

126

No aplica No aplica No aplica

PROPÓSITO DEL CURSO23

Adquirir los conocimientos básicos en fotocatalisis, en la caracterizacion de catalizadores y los parametros necesarios en el diseño de los fotoreactores. Al finalizar el curso el alumno será capaz de entender el proceso fotocatalitico de degradacion de contaminantes así como proponer el sistema de tratamiento mas adecuado para tal fin asi como la caracterización de los catalizadores sintetizados. COMPETENCIAS A LAS QUE SE CONTRIBUYE A) GENÉRICAS: Comunicación y relación social, Universidad, ciencia y humanismo. B) INTERDISCIPLINARIAS: Identificar y aplicar los conocimientos de ciencias básicas, Analizar y resolver problemas. c) ESPECÍFICAS: Manejo de lenguaje fotocatalisis, diseño de reactores fotocataliticos y la relación entre la fotocataliis y la catálisis heterogénea.

CONTENIDOS TEMÁTICOS DEL CURSO

TEMA 1: Conceptos básicos 1.- Fotocatálisis heterogénea 1.1.Mecanismo de las reacciones fotocatalíticas 1.2 Semiconductores 1.3 Aplicaciones potenciales 1.4 Tratamiento de aguas residuales 1.5 Ventajas tecnológicas de la fotocatálisis heterogénea 1.2 Catalizadores utilizados en fotocatalisis 1.3 Síntesis de suspensiones coloidales por el método sol-gel

TEMA 2: Caracterización de catalizadores 2.Técnicas analíticas de caracterización 2.1.1. Espectroscopia atómica de emisión por acoplamiento inductivo de plasma (ICP-AES) 2.1.2. Espectroscopia Ultravioleta-Visible (UV-Vis), IR, Raman, de energía dispersa de rayos X

2.1.3 Espectroscopia Fotoelectrónica de Rayos X (XPS) 2.1.4 Microscopía electrónica de barrido (SEM) 2.1.5 Fluorescencia de Rayos X (XRF) 2.1.6 Difracción de Rayos X (XRD) 2.1.7 Elipsometría espectroscópica (SE) 2.1.8 Cromatografía 2.2 Estudios de actividad fotocatalítica 2.4 Estudios de regeneración de actividad 2.5 Estudios de envejecimiento

TEMA 3: Reactores Foto catalíticos (Semi Bach y Re actores de Fotodiscos) 3.1 Reactores fotocataliticos 3.1.1 Funcionamiento de los reactores 3.1.2 Parámetros limitantes de diseño 3.1.3 Materiales para diseño de reactores 3.1.4 Reactores para tratamiento de gases 3.1.4.1 Pared Sumergida 3.1.4.2 Anular 3.1.4.3 Elíptico 3.1.4.4. Multilámpara 3.1.4.5 Pared plana 3.1.4.6. De película

23 Considere en la redacción del propósito del curso, los conocimientos, habilidades, actitudes y el dominio de relación social que los estudiantes habrán de lograr a su término.

127

3.1.5. Reactores de tratamientos de aguas 3.1.5.1 Reactor cilíndro-parabólico 3.1.5.2 Reactores solares 3.1.5.3.Reactor cilíndro-parabólico compuesto 3.2.Introducción diseño de biodiscos rotatorios 3.2.1 Biodiscos rotatorios en serie 3.2.2 Ejemplo de sistemas de biodiscos 3.2.3 Problemas

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Trabajar en grupo para la solución de problemas acordes a las unidades de aprendizaje. Participar periódicamente en asesorías ya sea en forma individual o en equipo. Analizar e integrar de manera individual los aspectos analizados acordes a las Unidades de Aprendizaje. Participar en forma sistemática en las diferentes actividades relacionadas con la asignatura.

EVALUACIÓN DEL CURSO

CRITERIO DE EVALUACIÓN PORCENTAJE (%)

Conocimiento de los conceptos básicos 20

Presentacion de artículos 20

Examen 60

Total 100%

APOYOS DIDÁCTICOS Recursos (Espacios, equipos, software, etc.) Materiales didácticos

Material bibliográfico. Softwares de termodinámica. Cañón de proyecciones. Línea de acceso a internet. Simuladores de ciclos termodinámicos

Unidades USB. Acetatos. Hoja s Blancas. Papel Bond. Pintarron. Plumones, borrador.


Básicas: BLANCO G. J. Y MALATO R. S. TECNOLOGIA DE FOTOCATALISIS, 1996. PRINCIPLES OF HETEROGENEOUS CATALYST. THOMAS AND THOMAS EDITORIAL LIMUSA WILEY

Smith, J M., Van Ness, H. C. CINETICA QUIMICA. Mc Graw-Hill. Traducción de la tercera edición en ingles, 1980 GERHARD E. Handbook of heterogeneous catalysis, Volumen 1, EDITORIAL WILEY VCH 1997. Complementarias: GERHARD ERTL, H. KNÖZINGER, JENS WEITKAMP. PREPARATION OF SOLID CATALYSTS WILEY-VCH, 1999

ISBN 3527298266, 9783527298266 MANUAL DEL INGENIERO. Perry H. P., y Chilton C. H. Ed. Mc-Graw-Hill. Quinta Edición. Vol.2 Web:

128

DEPENDENCIA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y PETROLERA

FACULTAD DE QUÍMICA


DES: DEPENDENCIA ACADEMICA DE CIENCIAS QUIMICAS Y PETROL ERA Escuela, facultad o centro: FACULTAD DE QUIMICA Programa Educativo: MAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA QUIMICA

PROGRAMA DE CURSO SINTÉTICO IDENTIFICACIÓN DEL PROGRAMA CURSO: Métodos instrumentales de caracterización de materiales sólidos NIVEL ISCED: CLAV

E:

BLOQUE:

Cursos de Competencias Genéricas

X Tronco Común de la DES

Básicos de la Carrera

Profesionalizante Terminal Optativo

MODALIDAD: X Presencial Semipresencial A distancia

TIPO: Teórico Práctico X Teórico - práctico

Otros

HORAS POR CICLO Horas con Docente Teóricas Prácticas

Horas de Trabajo

Independiente

Total de Horas

por Ciclo

Total de Créditos

40 20 20 80 4

ELABORADO POR LA(S) ACADEMIA(S):

PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR Escolaridad: Doctorado

Profesión: DOCTORADO EN INGENIERIA QUIMICA; EN MATERIALES AVANZADOS, O EN MATERIALES

Experiencia profesional: Área: CATALISIS, CIENCIA DE LOS MATERIALES Años: 4

Experiencia en docencia: Nivel educativo: MAESTRIA

Cursos: MATEMATICAS, FISICA Y QUIMICA AVANZADA Años: 2

OTRAS COMPETENCIAS DESEABLES:


Antecedentes Simultáneos Consecuentes

129

PROPÓSITO DEL CURSO24: Que el alumno desarrolle habilidades para identificar las técnicas adecuadas para caracterizar física y químicamente un catalizador, además de tener la capacidad de plantear una estrategia de investigación para resolver problemas de la investigación y de la industria. COMPETENCIAS A LAS QUE SE CONTRIBUYE A )GENÉRICAS: Comunicación y aptitudes para la tomar decisiones. B) INTERDISCIPLINARIAS: Aplicación de un protocolo lógico para la solución de problemas de caracterización c) ESPECÍFICAS: Aplicación del pensamiento coordinado y dirigido a la solución de problemas.

CONTENIDOS TEMÁTICOS DEL CURSO

1. Enlaces en Sólidos y superficies 1.1 Enlaces de Vander Waals, enlaces iónicos, covalentes, de tipo hidrógeno, enlaces

metálicos 1.2 Estructura Electrónica de sólidos 1.3 Enlaces entre la superficie y adsorbatos

2. Estructuras de sólidos y superficies 2.1 Elementos de cristalografía: nomenclatura de planos y fases 2.2 Sitios Intersitiales; estructura de elementos, compuestos y silicatos 2.3 Sólidos con defectos, no estequiometría, láminas e impurezas (n y p) 2.4 Defectos en la superficie 2.5 Propiedades de microcristales y cúmulos de átomos 2.6 Sitios catalíticos y de adsorción: requisitos de geometría

3. Propiedades texturales (superficie no especifica y porosidad) 3.1 Macroporos y mesoporos

3.1.1 Porosimetría con mercurio 3.1.2 Análisis de isotermas de fisisorción: Metodo BET

3.2 Representación directa: microscopía electónica 4. Microestructura y nanoestructura (Métodos que muestrean el volumen)

4.1 Difracción de rayos X 4.2 Microscopia electrónica

4.2.1 Microscopía de barrido electrónico SEM 4.2.2 Microscopía de Transmisión electrónica (TEM) 4.2.3 Métodos (AEM-EDX y EELS)

4.3 Métodos de Espectroscoía de Resonancia 4.3.1 Resonancia magnética nuclear (NMR) 4.3.2 Resonancia magnética de espin (ESR)

5. Estructura y composición elemental de la superficie y de los adsorbatos (Métodos para analizar la primera capa o capas de la interfase) 5.1 Espectroscoía de Infrarrojo

5.1.1 Transmisión 5.1.2 Reflectancia 5.1.3 Fotoacústica

5.2 Espectroscopía del efecto RAMAN

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1. Críticas de artículos de investigación con el uso de las técnicas que se están discutiendo 2. Asistencia a proyectos experimentales o teóricos en marcha

24 Considere en la redacción del propósito del curso, los conocimientos, habilidades, actitudes y el dominio de relación social que los estudiantes habrán de lograr a su término.

130

EVALUACIÓN DEL CURSO

CRITERIO DE EVALUACIÓN PORCENTAJE (%) Examen escrito 60 Participación 10 Trabajo individual y colectivo 30 Total 100%

APOYOS DIDÁCTICOS Recursos (Espacios, equipos, software, etc.) Materiales didácticos Laptop Sala de computo Cañón Computadora personal Software de aplicación

CD´s Unidades USB Pizarrón Plumones

FUENTES DE INFORMACIÓN Básicas: Adamson A.W., The physiscal Chemistry of sufaces, 5a edición 1990. John Wiley & Sons Hiemenz P.C., Principles of colloids and surface Chemistry, 1977, Marcel DEKKER Complementarias: Anderson J.R., Partt K.C., introduction to caracterization and testing of catálysis 1985. Academic Press.

Web:

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