Instrument Didac Simula Procesos Q 8A PDF

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Los sensores de temperatura son componentes eléctricos y electrónicos que, en calidad de sensores, permiten medir la temperatura mediante una señal eléctrica determinada. Dicha señal puede enviarse directamente o mediante el cambio de la resistencia. También se denominan sensores de calor o termosen...

Description

Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez Subdirección Académica Instrumentación Didáctica para la Formación y Desarrollo de Competencias Periodo:

Enero – Junio 2022

Nombre de la Asignatura:

Horas teoría-horas práctica-créditos Atributos del egresado

Clave de la Asignatura:

SIMULACIÓN DE PROCESOS 2-3-5

IQD-1023

Grupo:

Plan de estudios:

IQUI-2010-232

Q8A

Modalidad:

En línea

Diseñar, seleccionar y optimizar procesos químicos en plantas industriales, de acuerdo a tecnologías limpias para el sector industrial con criterios de sustentabilidad.

1. Caracterización de la asignatura Esta asignatura aporta al perfil profesional del Ingeniero Químico la capacidad de modelar los equipos y procesos químicos seleccionados en clase, desarrollar módulos de simulación e integrarlos en la construcción de un simulador particular; así como, propiciar la discusión e interpretación de los resultados obtenidos con el uso de algunos simuladores comerciales para diseñar, seleccionar, operar, optimizar y controlar procesos químicos en plantas industriales y de servicios, con tecnologías limpias de acuerdo a las normas de higiene y seguridad, de manera sustentable. En general, esta asignatura proporciona al Ingeniero Químico en formación la capacidad de utilizar herramientas para la construcción de modelos que representen y predigan propiedades de sustancias y operación de plantas químicas completas, permitiendo así un análisis y optimización de las mismas.

2. Intención didáctica Esta materia es de carácter integrador, hace uso de las competencias adquiridas en materias como Procesos de Separación, Ingeniería de Reactores, Síntesis y Optimización de Procesos, para modelar los equipos y procesos químicos seleccionados, desarrollar módulos de simulación e integrarlos en la construcción de un simulador particular. El primer tema del curso aborda conceptos fundamentales de programación que se cubrieron en materias de ciencias de la ingeniería e ingeniería aplicada. El segundo tema incorpora la programación de módulos para la elaboración de simuladores de procesos. Finalmente, el tercer tema incluye la utilización de simuladores comerciales para la representación, análisis y operación de equipos de proceso.

3. Competencia de la asignatura Capacidad de modelar equipos y procesos químicos seleccionados, desarrollar módulos de simulación e integrarlos en la construcción de un simulador particular; así como, propiciar discusión e interpretación de resultados obtenidos con algunos simuladores comerciales para diseñar, seleccionar, operar, optimizar y controlar procesos químicos en plantas industriales.

ITTG-AC-PO-004-02

Rev. 0

4. Análisis por competencias específicas Competencia No.:

1

Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica 1. Fundamentos de simulación. 1.1. Conceptos básicos. 1.2. Balances simples. 1.3. Balances simultáneos de masa y calor. 1.4. Algoritmos de solución de modelos en ingeniería química: método modular secuencial y método orientado a ecuaciones.

Descripción:

Construcción de modelos matemáticos y algoritmos de solución.

Actividades de aprendizaje

Actividades de enseñanza

Desarrollo de competencias genéricas

1. Investigación documental de conceptos de la competencia. 2. Elabora presentaciones como evidencias del análisis de la investigación documental. 3. Con la guía docente construir modelos matemáticos para balances de masa y de calor en procesos químicos. 4. Diseña algoritmos de solución de los modelos matemáticos para usar Excel y elaborar programas de simulación.

Asignar y revisar la investigación documental de conceptos básicos de simulación de procesos. Construcción interactiva de modelos matemáticos de balances. Explicar la elaboración de algoritmos de solución.

1.- Analiza y síntetiza. 2.- Soluciona problemas. 3.- Aplica los conocimientos teóricos en la práctica.

Indicadores de alcance A. B.

C.

Horas teóricopráctica 10 – 15

Valor del indicador 30% 30% 40%

Elaboración de presentaciones de conceptos asociados. Modelos matemáticos de balances. Algoritmos en elaborados en seudocódigo.

Niveles de desempeño: Desempeño

Competencia alcanzada

Competencia no alcanzada

Nivel de desempeño Excelente

Indicadores de alcance

Valoración numérica

A, B, C, D

95 – 100

A, B, C, D A, B, C, D

85 – 94

Bueno Suficiente

A, B, C, D

70-75

Insuficiente

A, B, C, D

Menor de 70

Notable

76-80

Matriz de evaluación: Evidencia de aprendizaje

% A

Presentaciones de conceptos asociados

30

Modelos matemáticos de balances.

30

Algoritmos en elaborados en seudocódigo.

40 Total 100

ITTG-AC-PO-004-02

B

C

30

Rúbrica de evaluación 30

Rúbrica de evaluación 40

30

30

Rúbrica de evaluación

40

Rev. 0

Competencia No.:

2

Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica 2.1. Desarrollo de módulos de simulación para solución de modelos en ingeniería química. 2.2. Construcción de un simulador usando los módulos vistos. 2.3. Interpretación de resultados

Descripción:

Construcción de módulos de simulación.

Actividades de aprendizaje

Actividades de enseñanza

Desarrollo de competencias genéricas

1. Desarrollar módulos de simulación en Excel de operaciones unitarias. 2. Integrar módulos de simulación para construir un simulador en Excel y Visual Basic. 3. Con la modificación de condiciones de operación de un proceso en el simulador construido interpreter los resultados con el propósito de optimizarlo.

Asignar y revisar la construcción de módulos de simulación por equipos de alumnos. Asesorar y supervisar la integración de los módulos de simulación. Explicar la operación del simulador construido.

1.- Analiza y síntetiza. 2.- Soluciona problemas. 3.- Aplica los conocimientos teóricos en la práctica.

Indicadores de alcance A.

B. C.

Horas teóricopráctica 10 – 15

Valor del indicador

Construcción de módulos de simulación. Integración de los módulos de simulación. Operación del simulador construido.

40% 40% 20%

Niveles de desempeño: Desempeño

Nivel de desempeño Excelente

Valoración numérica 95 – 100

A, B, C, D A, B, C, D

85 – 94

Bueno Suficiente

A, B, C, D

70-75

Insuficiente

A, B, C, D

Menor de 70

Notable Competencia alcanzada

Competencia no alcanzada

Indicadores de alcance A, B, C, D

76-80

Matriz de evaluación: Evidencia de aprendizaje

% A

Módulo de simulación.

30

Simulador integrado.

30

Reporte de resultados de operación del simulador construido.

40 Total 100

ITTG-AC-PO-004-02

B

C

30

Rúbrica de evaluación 30

Rúbrica de evaluación 40

30

30

Rúbrica de evaluación

40

Rev. 0

Competencia No.:

3

Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica 3.1. Manejo de un simulador comercial. 3.2. Solución de casos de estudio de diseño, análisis y optimización de procesos en ingeniería química. 3.3. Interpretación de resultados.

Descripción:

Construcción de modelos matemáticos y algoritmos de solución.

Actividades de aprendizaje

Actividades de enseñanza

Desarrollo de competencias genéricas

1. Investigación documental de simuladores comerciales actuales. 2. Elabora presentaciones como evidencias del análisis de la investigación documental. 3. Con la guía docente operar un simulador seleccionado por su disponibilidad. 4. Elaborar un reporte de manejo del simulador operado.

Asesorar y supervisar la investigación documental de los simuladores que se manejan en el campo de ingeniería química. Asesorar para el manejo del simulador DWSIM como un prototipo con características similares a los comerciales; pero con descarga gratuita para académicos.

1.- Analiza y síntetiza. 2.- Soluciona problemas. 3.- Aplica los conocimientos teóricos en la práctica.

Indicadores de alcance A. B.

C.

Horas teóricopráctica 10 – 15

Valor del indicador

Elaboración de presentaciones de simuladores comerciales. Manejo de un simulador. Elaboración de reportes de manejo de un simulador.

30% 40% 30%

Niveles de desempeño: Desempeño

Nivel de desempeño Excelente

Competencia no alcanzada

Valoración numérica 95 – 100

A, B, C, D A, B, C, D

85 – 94

Bueno Suficiente

A, B, C, D

70-75

Insuficiente

A, B, C, D

Menor de 70

Notable Competencia alcanzada

Indicadores de alcance A, B, C, D

76-80

Matriz de evaluación: Evidencia de aprendizaje

% A

Presentaciones de simuladores.

30

Manual de manejo de DWSIM elaborado por el usuario.

30

Reporte de procesos de simulación.

40 Total 100

ITTG-AC-PO-004-02

B

C

30

Rúbrica de evaluación 30

Rúbrica de evaluación 40

30

30

Rúbrica de evaluación

40

Rev. 0

5. Fuentes de información y apoyos didácticos Fuentes de información:

Apoyos didácticos:

5. Lee, R. C. T.; Introducción al Diseño y Análisis de Algoritmos; McGraw Hill, 2007.

• • • • • • • •

6. Luyben, William, L.; Process Modeling Simulation and Control for Chemical Engineers; McGraw Hill, 2a Edición, 1996.

• •

1.- Franks, R. G. E. Modeling and Simulation in Chemical Engineering. Wiley – Interscience, 1972. 2. Amelot, M. VBA Excel 2016. Ediciones Eni. 3. Ingham, John; Chemical Engineering Dynamics; Wiley. VCH, 2007. 4. Jiménez Gutiérrez, Arturo. Diseño de Procesos en Ingeniería Química. Reverté, 2003.

Pantalla de Word como Pizarrón Plataforma Moodle Microsoft Teams Libros y revistas digitales Computadora Simulador DWSIM Excel y Visual Basic Videos universitarios Sitios Web académicos TIC´s

7. Motard, R. L., Schacham, M. y Rosen, E. M. Steady State Chemical Process Simulation. AIChE Journal, 21, 417, 1975. 8. Sifuentes, V. H.; Simulación de Procesos en Ingeniería Química; Plaza y Valdez, 2007. 9. Reklaitis, G. V. y Schneider, D. R. Balances de Materia y Energía. Nueva Editorial Interamericana.

10. ingenieriaquimica.org (Página Web de DWSIM)              ITTG-AC-PO-004-02

Rev. 0

Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez Subdirección Académica Instrumentación Didáctica para la Formación y Desarrollo de Competencias Periodo:

Enero - Junio 2022

Nombre de la Asignatura:

Clave de la Asignatura:

Simulación de Procesos

Horas teoría-horas práctica-créditos Atributos del egresado

2–3–5

Grupo:

Q8A

Plan de estudios:

IQUI-2010-232

Modalidad:

En línea

Diseñar, seleccionar y optimizar procesos químicos en plantas industriales, de acuerdo a tecnologías limpias para el sector industrial con criterios de sustentabilidad.

Calendarización de avance y evaluación del curso (semanas): 1 2 3 4 5 6 7

Semana

Unidad Planeada

IQD-1023

1

1

1

1

1

2

2

8

9

10

11

12

13

14

15

16

2

2

2

2

3

3

3

3

3

Unidad Real Tipo de Evaluación Planeada

ED

EF1

EF3/ES

EF2

Evaluación Real Índice Aprobación

Fecha de Seguimiento Firma del Docente

Primera: 2 – 4 marzo

Segunda: 30 marzo – 1 abril

Tercera: 11 – 13 mayo

13 –15 junio

Firma del Jefe Académico Observaciones ED=evaluación diagnóstica

EFn=evaluación formativa (competencia específica n)

ES=evaluación sumativa

Fecha de Elaboración: 18 de enero de 2022

DR. JORGE CIRO JIMÉNEZ OCAÑA Nombre y firma del profesor

MTRA. MARÍA MAGDALENA PEREZ SALGADO Departamento Académico de Química y Bioquímica.

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ITTG-AC-PO-004-02

Rev. 0...