FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA SERVICIOS AUXILIARES Dr. Edgar Ayala Herrera
Contenido INTRODUCCIÓN PROGRAMA DEL CURSO CARACTERISTICAS DE EVALUACIÓN LOCALIZACIÓN DEL PROFESOR.
¿Qué es Ingeniería Química? La definición que aparece actualmente en la Constitución del Instituto Americano de Ingenieros Químicos (AIChE), actualizada en 2003, y que es aceptada universalmente, es: Ingeniería Química es la profesión en la la química y otras ciencias básicas, la práctica, es aplicado con juicio para de los materiales y la energía, para cual el conocimiento de la matemáticas, obtenido por el estudio, la experiencia y desarrollar rutas económicas en el uso beneficio de la humanidad.
El nacimiento de la Ingenieria Quimica En 1887 George E. Davis, un inspector de plantas industriales, y considerado el padre de la Ingeniería Química, ofrece 12 cursos sobre “la operación de los procesos químicos” y convoca a la formación de una nueva profesión: la Ingeniería Química, en la Universidad de Manchester, Inglaterra, en 1888. En 1901 escribe el “Handbook of Chemical Engineering” considerado como el primer texto de la profesión. En 1888 Lewis M. Norton ofrece el primer programa de cursos de “Ingenieria Quimica”, de 4 años, en el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) EUA. Lewis M. Norton (1855-1893) George E. Davis (1850-1906) El año de 1888 es considerado universalmente como el de la fundación de la Ingeniería Química. Universidad de Manchester, Inglaterra Instituto Tecnológico de Massachussets.
La consolidación de la profesión las Operaciones Unitarias y “Cualquier proceso químico, a cualquier escala, puede ser comprendido a través de una serie de lo que podemos llamar Operaciones Unitarias, como pulverización, secado, cristalización, filtración, evaporación y otras. El número de Operaciones Unitarias no es muy grande y relativamente pocas de ellas se encuentran en un proceso particular” Arthur D. Little en el MIT Arthur D. Little, MIT, 1915 “la Ingeniería Química… no es una mezcla de química e ingeniería mecánica, sino una ciencia por sí misma, cuya base la conforman las Operaciones Unitarias, que en su propia secuencia y coordinación, constituyen un proceso químico, tal como se realiza a escala industrial” 1er. Anuncio solicitando Ingenieros Químicos para el Laboratorio de Arthur D. Little en el MIT en los Estados Unidos (1920)
El Objeto de la Ingeniería Química Sujeto Objeto de Estudio Propósito Médico El Cuerpo Humano La Salud Generar productos en forma Ingeniero Químico La Planta Química rentable y competitiva, con cumplimiento de restricciones de sustentabilidad
La Planta Química de Proceso Las Funciones de la Ingeniería Química La Planta Química de Proceso Administración Ingeniería Económica y Finanzas Preservación del Ambiente y la Seguridad Sustentabilidad Diseño: Ingeniería Básica Diseño: Ingeniería de Detalle Tecnología e Innovación Operación y Mantenimiento Educación Investigación Procura Construcción
La Evolución incesante XVII Siglo Química industrial M E X I C O Azufre Acido Sulfúrico Sal de Mar Soda Ash (Detergentes) Petróleo Gasolina 1915 Operaciones Unitarias Reciclo Productos Subproductos Efluentes Materias Primas Preparación Reacción Separación Agitación Mezclado etc. Catálisis Intercambio de Calor Combustión Destilación Extracción Absorción etc. 1950 Ciencia de la Ingeniería Química Termodinámica Dinámica Fluídos Cinética Control Computación •Equilibrio de Fases - Transferencia de Masa -Microestructu- ras Fenómenos Transporte Catálisis Reactores Cinética Superficies Teoría Control Optimización Simulación CAD Modelamiento 1975
Cómo han evolucionado los Paradigmas impulsores de la Ingeniería Química En sus inicios, la preocupación de la profesión era producir productos nuevos y combustibles (fines del siglo XIX). Mínimas Restricciones Producir Combustibles y Productos Químicos Más tarde surgió la necesidad de eficientar los procesos a fin de producirlos a gran escala y con mayores utilidades (Primera mitad del siglo XX) Restricciones Económicas Optimizar la Rentabilidad de los Procesos A partir de la segunda mitad del siglo XX surgen las preocupaciones ambientales que generan restricciones para los procesos y productos de la industria química Restricciones Ambientales Procesar y Controlar las emisiones Establecer Productos y Procesos que aseguren la Sustentabilidad de la Industria Restricciones para la Sustentabilidad Hoy en día, el paradigma de la Sustentabilidad del planeta es una restricción central en la producción de energía y productos químicos, que está revolucionando el enfoque de la profesión
• Tecnologías de Conversión El futuro de la Ingeniería Química (7º. Congreso Mundial de Ingeniería Química, 2005) LAS AREAS DE TRABAJO MÁS RELEVANTES PARA EL INGENIERO QUIMICO DEL SIGLO XXI SALUD, ENERGIA, BIOPROCESOS E SUSTENTABILIDAD SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE ALIMENTOS Y AGUA INGENIERIA DE BIOSISTEMAS • Tecnología Química Sustentable • Procesos Ambientales • Tecnologías de Conversión de Energía y Utilización de Fuentes Alternas • Ingeniería Bioquímica • Procesos Químicos Sustentables • Prevención de Pérdidas • Fármacos • Manejo y Tratamiento de Agua • Toxicología • Productos Químicos Limpios • Modelos de Riesgo y Seguridad • Procesamiento de Alimentos y Bebidas
La industria química ha generado dos La Industria Química ante el desequilibrio natural • La industria química ha generado dos tipos de productos “no naturales”: – Productos Químicos Sintéticos (plásticos, hules, fibras) – Energía Térmica con generación de gases de combustión (CO2, SOx,NOx, etc.) … que probablemente han roto el equilibrio de los ciclos geobioquímicos
El Concepto de Sustentabilidad Es una trayectoria y forma de vida que se sigue para permitir a la humanidad llenar sus necesidades de salud, ambientales, sociales y económicas, sin comprometer el progreso de las futuras generaciones AIChE “La Sustentabilidad es un camino de mejora continua, por el cual los productos y servicios requeridos por la sociedad, se producen y entregan cada vez con menos impacto negativo para la Tierra”
Una Visión de Largo Plazo Sustentabilidad para la os Retos Retos Paradigmas Actuales Gran Visión de Futuro Gran Visión de Futuro Combustibles Fósiles Procesos intensivos en consumo de energía Procesos generadores de efluentes indeseables Ignorancia de los sistemas vivos Predominancia de combustibles fósiles Predominancia de combustibles fósiles Predominancia de combustibles fósiles Declinación de combustibles Declinación de combustibles fósiles Materias primas renovables Energía renovable Cero emisiones Conocimiento y respeto a los sistemas vivos Materias primas renovables Energía renovable Cero emisiones Conocimiento y respeto a los sistemas vivos fósiles Ret Reducir la intensidad energética Manejo adecuado del carbón Desarrollo de la cultura de Sustentabilidad os Retos Retos Conocimiento y aplicación de los Ciclos de Vida Cargas químicas renovables Química e ingeniería “verde” Combustibles renovables Efectos Toxicológicos Reducir la intensidad energética Reducir la intensidad energética Conocimiento y de Vida aplicación de los Ciclos Manejo adecuado del carbón Manejo adecuado del carbón Cargas químicas renovables Química e ingeniería “verde” Desarrollo de la cultura de Sustentabilidad Desarrollo de la cultura de Sustentabilidad Combustibles renovables Efectos Toxicológicos 2006 2025 2100 Año
La Ingeniería Química seguirá contribuyendo para que las nuevas generaciones de la humanidad alcanzen la Utopía: lograr un mundo feliz, en paz y próspero; cuando todos los seres humanos obtengan los beneficios de la ciencia, la tecnología y la cultura y aprendan el valor y el gozo de la vida, cuando sean capaces de hacer una distribución equitativa y justa de los recursos naturales y del conocimiento, en comunión y con respeto a la naturaleza que, en su gran diversidad, ha dado cobijo a las generaciones anteriores.
Contenido El Origen y el Pasado Programa del curso Los Retos y el Futuro Hacia la Sustentabilidad
PROGRAMA DEL CURSO
Contenido El Origen y el Pasado El Presente CRITERIOS DE EVALUACIÓN Hacia la Sustentabilidad
EVALUACIÓN RESPONSABILIDAD, COMPROMISO, ACTITUD POSITIVA. (asistencia, puntualidad, entrega de tareas y trabajos adecuadamente y a tiempo con gran calidad que te distinga como un buen PROFESIONAL). HABILIDADES (Iniciativa propia para resolver problemas, Comunicación en público, trabajo en equipo, Búsqueda de información e interpretación, etc.) CONOCIMIENTOS. Relacionados con la materia SERVICIOS AUXILIARES.
Compromiso como docente FOMENTAR A LOS ALUMNOS: RESPONSABILIDAD, COMPROMISO, ACTITUD POSITIVA. (PARA FORMARSE COMO ING. QUÍMICO). FORTALECER HABILIDADES. Manejo de información técnica y científica a través de bibliografía correcta, relacionarse con el idioma INGLES para competir con otros Ing. de otras Universidades, Manejo de programas de computo como herramientas para ayudar con los conocimientos de los diversos temas. AYUDAR Y APOYAR a los alumnos para alcanzar los objetivos de la materia de SERVICIOS AUXILIARES.
Evaluación TAREAS 20% TRABAJO FINAL 20% PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS 20% EXAMENES PARCIALES 40%
Tareas En forma individual que realizarán todos. Resumen del tema de la UNIDAD. Realizar en WORD, Arial 12, espaciado 1.5, Ecuaciones con editor de ecuaciones, figuras 5*5 cm. El material lo entregara el profesor en su BLOG. Un alumno hará una presentación en PowerPoint del tema de la Unidad. (15 a 20 mín) Los resúmenes se enviarán por DROPBOX.
tareas Realizar ejercicios y problemas utilizando un SIMULADOR de procesos. (CHEMCAD, HYSYS, ETC.)
Trabajo final Entender y explicar claramente todos los servicios auxiliares utilizados en una industria petroquímica. Se realizaran los diagramas de Flujo de los servicios auxiliares. Explicarlos dentro de los DFP, los cuales los entregara el profesor para que el alumno los realice en un programa que manejen los alumnos. (3ER EXAMEN PARCIAL). Se realizara una revisión intermedia para evaluar los avances.
Portafolio de evidencias Se realizará una carpeta electrónica, con las evidencias desarrolladas en el curso, llevará el nombre del alumno, el material que deberá tener es la siguiente (SUBCARPETAS). Programa del curso. Libros. Tareas. (Todos los resúmenes en WORD) Presentaciones. Trabajo final. (DFP´s, Descripción del proceso en WORD) Programas en simuladores. Exámenes. La entrega del portafolio en CD perfectamente etiquetado con la información del alumno.
Contenido El Origen y el Pasado El Presente Los Retos y el Futuro Localización del Profesor.
UBICACIÓN y comunicación Cubículo B-106E. Correo: mcedgarayala@yahoo.com.mx BLOG: dredgarayalaherrera.wordpress