Última modificación: 16-05-2017320069 - SOCPQ - Simulación, Optimización y Control de Procesos Químicos Unidad responsable: 205 - ESEIAAT - Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa Unidad que imparte: 713 - EQ - Departamento de Ingeniería Química Curso: 2017 Titulación: GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA (Plan 2009). (Unidad docente Obligatoria) Créditos ECTS: 6 Idiomas docencia: Catalán Profesorado Responsable: ANTONI ESCALAS CAÑELLAS Otros: JOSEP M. GUADAYOL CUNILL Requisitos El profesorado de la asignatura considera fundamental haber aprobado las asignaturas de Matemáticas del Q1, Q2 y Q3, Estadística del Q4 y la asignatura "Control industrial y automatización" del Q4. Así como haber cursado la asignatura "Ingeniería de la Reacción Química" y estar matriculado de la asignatura "Operaciones Básicas" para poder seguir correctamente asignatura. Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: CE20. QUI: Capacidad para el análisis, diseño, simulación y optimización de procesos y productos CE22. QUI: Capacidad para diseñar, gestionar y operar procedimientos de simulación, control e instrumentación de procesos químicos. CE19. QUI: Conocimientos sobre balances de materia y energía, biotecnología, trasferencia de materia, operaciones de separación, ingeniería de la reacción química, diseño de reactores, y valorización y transformación de materias primas y recursos energéticos. Transversales: 07 AAT N3. APRENDIZAJE AUTÓNOMO - Nivel 3: Aplicar los conocimientos alcanzados en la realización de una tarea en función de la pertinencia y la importancia, decidiendo la manera de llevarla a cabo y el tiempo que es necesario dedicarle y seleccionando las fuentes de información más adecuadas. 1/7 Universitat Politècnica de Catalunya Sesiones de trabajo práctico en el laboratorio . . Las sesiones de trabajo práctico en el aula serán de dos clases : a) Sesiones en las que el profesor guiará a los estudiantes en el análisis de datos y la resolución de problemas aplicando técnicas .Sesiones de aplicación . · Capacidad para implementar la optimización de procesos y productos químicos . conceptos y resultados teóricos . Este proyecto se esarrollará básicamente fuera de clase.Trabajo autónomo de estudio y realización de ejercicios . Última modificación: 16-05-2017 320069 . centrándose en las aplicaciones a procesos químicos . gestionar y operar procedimientos de simulación . .Realización autónoma de un proyecto de simulación con DWSIM . Proyecto de simulación . control e instrumentación de procesos químicos . Acercar al estudiante las técnicas de control propias de los procesos químicos. Presentar al estudiante diferentes programas informáticos comerciales que permitan simular los procesos químicos desde la etapa de diseño hasta el control y la optimización entre otros. si bien 2-3 sessions de laboratori (sobre todo durante el 2º bimestre) se dedicarán al trabajo de los estudiantes sobre su proyecto. presenciales . .Sesiones presenciales de exposición de los contenidos. Desarrollar la capacidad del estudiante para aplicar con buen criterio estas técnicas. supervisados por el profesor.Simulación. Competencias específicas: · Capacidad para diseñar. En las sesiones de exposición de los contenidos el profesor ampliará las bases teóricas de la materia que ya se han visto en "Control industrial y automatización " . Conocimiento y aplicación de la terminología utilizada para describir los conceptos correspondientes a esta materia . También se introducirán los conceptos y métodos de simulación y optimización de procesos ilustrando con los ejemplos convenientes para facilitar su comprensión . Objetivos de aprendizaje de la asignatura Familiarizar al estudiante con las técnicas de predicción y estimación de datos y técnicas de optimización. de trabajo práctico en el aula . que deberán desarrollar de manera autónoma a lo largo del cuatrimestre.Aprendizaje autónomo Por parejas se asignará a los estudiantes un proyecto de simulación de procesos químicos con DWSIM. Competencias genéricas: Capacidad para plantear y resolver problemas · Razonamiento crítico · Aprendizaje autónomo · Capacidad de trabajo en grupo · Gestión del tiempo y organización del trabajo · Capacidad para redactar y desarrollar proyectos 2/7 Universitat Politècnica de Catalunya . b ) Sesiones de exámenes y / o presentación del trabajo realizado Las sesiones de trabajo práctico de laboratorio incluirán: Sesiones de laboratorio de simulación donde se diseñarán y optimizarán operaciones y procesos químicos a partir del software de simulación explicado .SOCPQ . Optimización y Control de Procesos Químicos Metodologías docentes . Desarrollar las competencias específicas y transversales asociadas al trabajo académico y detalladas a continuación. Optimización y Control de Procesos Químicos Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 30h 20.00% Horas aprendizaje autónomo: 84h 56.00% Horas actividades dirigidas: 6h 4.00% Horas grupo mediano: 15h 10.00% 3/7 Universitat Politècnica de Catalunya .Simulación.00% Horas grupo pequeño: 15h 10.SOCPQ . Última modificación: 16-05-2017 320069 . Optimización y Control de Procesos Químicos Contenidos T1.Profundizar en la aplicación de las técnicas de control estudiados en los procesos químicos. 4/7 Universitat Politècnica de Catalunya . . . Objetivos específicos: .Control en cascada.Control inferencial. Esquemas de contactos.Control de relación. CONTROL INDUSTRIAL APLICADO A Dedicación: 75h PROCESOS QUÍMICOS Grupo grande/Teoría: 30h Aprendizaje autónomo: 45h Descripción: Aplicación del Control de procesos en la ingeniería química y sus operaciones: * CONTROL CONTINUO .Exponer y profundizar en los sistemas feedforward.Control feedforward-feedback. . Última modificación: 16-05-2017 320069 .Control subastador. GRAFCET El autómata programable. . Circuitos neumáticos combinacionales y secuenciales.Control feedback.Simulación. . .Optimizar los sistemas de control propuestos.Optimización de sistemas de control. * CONTROL DE PROCESOS DISCRETOS Automatización neumática. .Control feedforward.SOCPQ . .Introducir nuevos sistemas de control con ejemplos. . . Simulación.Diseño de un proceso en DWSIM .Trabajar con el software DWSIM. . que permite minimizar riesgos y costes en la experimentación. . . . 5/7 Universitat Politècnica de Catalunya .Saber interpretar la validez de los datos disponibles según su origen. .Otros programas de simulación Actividades vinculadas: Introducción al software de simulación DWSIM y desarrollo de operaciones y procesos reales.Relacionar las diferentes propiedades físico-químicas y termodinámicas entre ellas. Optimización y Control de Procesos Químicos T2.Dar una visión de las posibilidades de la simulación de procesos por ordenador como una herramienta de análisis de sistemas.Conocer las bases de los modelos predictivos utilizados en los programas de simulación existentes en el mercado. .Ecuaciones de estado. .Realización de un proyecto individual Objetivos específicos: .SOCPQ . SIMULACIÓN DE PROCESOS Dedicación: 51h Grupo grande/Teoría: 0h Grupo mediano/Prácticas: 10h Grupo pequeño/Laboratorio: 10h Aprendizaje autónomo: 31h Descripción: .Estimar el valor de las propiedades no disponibles.Aplicación de los modelos de predicción en DWSIM.Diseño del control del proceso en DWSIM . .Predicción de propiedades termodinámicas.Predicción de propiedades físicoquímicas en sistemas de un componente. .Diseño de operaciones básicas en DWSIM . Última modificación: 16-05-2017 320069 .Realización de prácticas en parejas .Sistemas multicomponentes. . . Dentro del examen.Simulación. 6/7 Universitat Politècnica de Catalunya . . Última modificación: 16-05-2017 320069 . Actividades vinculadas: .Obtener conocimientos sobre algoritmos matemáticos de optimización y su aplicación .SOCPQ . Sistema de calificación Pruebas orales y escritas 80%: . programación no lineal .Control(es) intermedio(s) de Control y Automatización: 10% (carácter no eliminatorio) . Este examen cubre la mitad del T1 y todo el T2. la de simulación un 33%) . . OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS Dedicación: 24h Grupo grande/Teoría: 0h Grupo mediano/Prácticas: 5h Grupo pequeño/Laboratorio: 5h Aprendizaje autónomo: 14h Descripción: . carácter eliminatorio).Ofrecer un abanico de técnicas de optimización capaz de resolver gran número de problemas que pueden surgir en Ingeniería Química.És condició necessària per a l'avaluació de l'assignatura la realització de les pràctiques de laboratori.Teoría y algoritmos de optimización: Optimización con / sin restricciones. No complir amb algun d'aquests requisits implicarà una qualificació de "No presentat". la parte de control/automatización tiene un peso del 67%.Aplicación del software de simulación DWSIM y otros en la optimización de operaciones y procesos reales.Control(es) intermedio(s) de Simulación y Optimización: 10% (carácter no eliminatorio) Laboratorio: 5% Otras entregas (proyecto de Simulación): 15% Nota: El Proyecto de simulación y optimización sirve también para la evaluación de la competencia "Aprendizaje autónomo". Programación lineal. la parte de control/automatización tiene un peso del 67%. Dentro del examen. Optimización y Control de Procesos Químicos T3. método simplex.Introducción a la Optimización. Objetivos específicos: . carácter eliminatorio).1er examen parcial (peso 30%. Optimización en la Ingeniería Química .2º examen parcial (peso 30%. Problemas lineales / no lineales. la de optimización un 33%) .Simulación de procesos y su relación con la optimización. peso: 15% Normas de realización de las actividades . així com realitzar i lliurar a temps el projecte de simulació.Desarrollar la capacidad para reconocer y resolver situaciones en las que sea necesario el uso de herramientas de optimización. Este examen cubre la mitad del T1 y todo el T3. el lliurament dels reports d'activitat del laboratori.Uso de herramientas informáticas en optimización. Medina. Process modeling. Ramírez. Colbourn. Wilmington: Prentice-Hall. Barcelona: Edicions UPC. Armando B.SOCPQ . La automatización en la industria química [en línea]. Washington: American Chemical Society. 4th ed. Introduction to control system technology.Simulación. ISBN 0841216622. 1997.net/2099.handle. Barcelona: Marcombo. B. ISBN 0130306886. 1988. ISBN 0131285963. Robert N. 2nd ed. simulation. The properties of gases and liquids. 1997. Ollero de Castro. ISBN 8477385173. Corripio. modeling. Crowe. 2nd ed. and control for chemical engineers. Nancy. Robert C [et al. ISBN 0070571015. Control automático de procesos: teoría y práctica. New York: McGraw-Hill. Albert. Hamilton: McMaster University. Autómatas programables. Optimización y Control de Procesos Químicos Bibliografía Básica: Reid. Bateson. 1994. ISBN 9788498803983. W. Process dynamics : modeling. C. Shinskey. 1984. Theodore. F. analysis. Upper Saddle River: Prentice-Hall. and simulation. Instrumentación industrial. ISBN 8426713610. 1983. ISBN 842670672X. 1996. Última modificación: 16-05-2017 320069 . Computer applications in applied polymer science II : automation. Complementaria: Roberts. Luyben. José Luis. New York: McGraw-Hill. 1990. 2001. 4th ed. Stephanopoulos. George. Pedro. 7a ed. Carlos A. ISBN 0070391599. 1996. 1989. Wayne. Barcelona: Marcombo.. Creus Solé. ISBN 0131286862.M. 1969. William L.].3/36842>. Elizabeth A. 2005. Boston: Butterworths. Greg. ISBN 0132068893. 1998. Process control systems: application. Chemical plant simulation : an introduction to computer-aided steady-state process analysis. Provder. design and tuning. Introduction to computer simulation : the system dynamics approach. New York: Longman Scientific & Technical. 7th ed. ISBN 075063541X. Fred. Computer simulation of polymers. ISBN 9681837916. Upper Saddle RiverColumbus: Prentice Hall. México: Limusa. Control e instrumentación de procesos químicos /. Antonio. 2010 [Consulta: 10/07/2017]. Madrid: Síntesis. Chemical process control : an introduction to theory and practice. Bequette. Disponible a: <http://hdl. ISBN 0070517991. New York: McGraw-Hill. Reading: Addison-Wesley. and simulation. Computational methods for process simulation. ISBN 0201064146. Mayol i Badía. Otros recursos: 7/7 Universitat Politècnica de Catalunya . 1987. ISBN 0582083745. Smith.