AGUA PARA PLANTA QUIMICA
linealInforme5 de Mayo de 2016
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1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: (Créditos) SATCA[1] | AGUA PARA PLANTA QUIMICA INGENIERÍA QUÍMICA 3 - 2 – 5 |
2.- PRESENTACIÓN
Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil profesional del Ingeniero Químico la capacidad de identificar la utilidad que tiene el agua en los servicios que demandan las diversas operaciones que integran la industria de los procesos químicos. Para lo cual es indispensable que profundice sobre las propiedades fisicoquímicas del agua para poder comprender las grandes ventajas que representa su uso en ciertas aplicaciones concretas de los procesos químicos. Interpreta los parámetros de calidad del agua para especificar las fuentes más idóneas para los servicios requeridos en planta y diseñara los sistemas de almacenamiento, transportación, distribución. Elige la mejor opción de tratamiento y realiza los diseños de los equipos de purificación del agua, identifica la inversión y los costos de operación implícitos en cada caso. Interpreta y realiza cálculos de evaluación y cuantificación de los contaminantes y los efectos adversos relacionados con el proceso. Pone en práctica las diferentes soluciones técnicas de control que minimicen los efectos negativos de procesos sobre los equipos de planta y al medio ambiente. Colabora con el cumplimiento de las normas nacionales e internacionales vigentes para proteger el medio ambiente conforme a las posibilidades económicas, sociales y políticas. Intención didáctica. La asignatura está diseñada con 4 unidades para que el estudiante se sensibilice, conozca y participe en actividades enfocadas al diseño de equipo de purificación de agua, y sistemas de manejo, transportación del agua y vapor, desarrolla y calcula los flujos de agua en diversas operaciones unitarias de tratamiento del agua, evalúa los problemas de impacto en los proceso y en el medio ambiente. El docente debe estimular y encaminar las actividades para planear, realizar desarrollar e innovar el entorno a los sistemas de tratamiento, almacenamiento, trasporte, y control de la corrosión en los procesos. Integrarse a un equipo de trabajo multidisciplinarios para abordar la problemática compleja que se presenta al diseñar y evaluar los problemas fisicoquímicos de uso del agua en los proceso industriales |
3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR
Competencias específicas: Analiza las propiedades fisicoquímicas y los parámetros de calidad del agua Identifica la calidad del agua requerida para diversos proceso Diseña sistemas de almacenamiento, y manejo mecánico del agua y vapor y los costos operativos. Evalúa técnica y económica los sistemas de purificación del agua y de las operaciones de tratamiento de los efluentes Identifica los consumos de agua en diversa operaciones de proceso, los efluentes residuales y purgas. Analiza sistemas de control de la corrosión y medios de mitigar los impactos ambientales Aplicar las técnicas de monitoreo para el análisis de contaminantes. Elegir el sistema de tratamiento idóneo para aguas residuales. Diagnosticar el grado de contaminación del agua residual con base en la normatividad. Aplicar los principios para el diseño de un proceso sustentable. | Competencias genéricas Competencias instrumentales:
Competencias interpersonales:
Competencias sistémicas:
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4.- HISTORIA DEL PROGRAMA
Lugar y fecha de elaboración o revisión | Participantes | Observaciones (cambios y justificación) |
Instituto Tecnológico de Pachuca, fecha 8 de Octubre de 2012. | Representantes del Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica del Instituto Tecnológico de Pachuca. | Reunión local del Diseño Curricular para la creación de la especialidad de la Carrera de Ingeniería Química de acuerdo con la retícula del Plan 2010. |
5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
Evaluación técnica, económica de operaciones de purificación de agua para plantas
de proceso químicos, identificando la calidad de las fuentes y necesidades de el
agua requerida.
Conocer las propiedades fisicoquímicas y parámetros de calidad del agua, identificara, las ventajas del uso del agua para los diversos servicios en planta
Analizará los fenómenos de corrosión y ensuciamiento, identificando los efectos adversos al ambiente.
6.- COMPETENCIAS PREVIAS
Desarrollo sustentable
Ingeniería ambiental
Manejar la terminología de la Química Orgánica e Inorgánica.
Completar y balancear reacciones químicas.
Análisis químico cualitativo y cuantitativo.
Manejo de los métodos instrumentales de análisis.
Balance de Materia y Energía.
Flujo de fluidos
Termodinámica de sustancia pura
7.- TEMARIO
Unidad | Tema | Subtemas |
1 | Conceptos básicos de la química del agua |
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2 | Agua para planta y sus suministros | 2.1 Fuentes y distribución del agua en el mundo 2.2 Servicios de agua para planta 2.2.1 Distribución 2.2.2 Agua de procesos 2.2.3 Agua para calderas 2.2.4 Agua para torres de enfriamiento 2.2.5 Agua para incendio y sanitario 2.3 Parámetros de calidad 2.3.1 Parámetros físicos 2.3.2 Parámetros químicos 2.3.3 Parámetros biológicos 2.4 Manejo mecánico del agua 2.4.1 Diseño y costos de inversión y operación 2.4.1.1 Sistemas de transporte 2.4.1.2 Sistema de bombeo 2.4.2 Diseño de tanques 2.4.2.1 Almacenamiento 2.4.2.2 De homogenización 2.4.3 Manejo de vapor de agua 2.4.3.1 Sistemas de distribución 2.4.3.2 Tanques para líquido y/o vapor |
3 | Purificación del agua | 3.1 Tipos de plantas de purificación 3.2 Consideraciones generales sobre el diseño 3.3 Mezclado 3.3.1 Mezcladores de tipo turbina y de hélice 3.3.2 Consideraciones sobre el diseño 3.3.3 Criterios para el diseño 3.3.4 Potencia para el mezclador 3.3.5 Evaluación técnica y económica 3.4 Sedimentadores 3.4.1 Mecanismos de sedimentación 3.4.2 Consideraciones de diseño de tanques de Sedimentación 3.4.3 Diseño de sedimentadores 3.5 Floculación 3.5.1 Velocidad de coagulación 3.5.2 Factores que afectan a la floculación 3.5.3 Tipos de floculadores 3.5.4 Ecuaciones de diseño 3.5.5 Criterios de diseño 3.5.6 Diseño de floculadores 3.6 Cloración 3.6.1 Dosificación de cloro gaseoso 3.6.2 Flujo de cloro líquido en tubería 3.6.3 Flujo de cloro gaseoso en vacío 3.6.4 Sistema de inyección 3.7 Intercambio iónico 3.7.1 Clasificación de las resinas 3.7.2 Operación de suavización 3.7.3 Etapas de operación 3.7.4 Parámetros de diseño 3.7.5 Equipo |
4 | Uso del agua en planta química | 4.1 Agua para torres de enfriamiento 4.1.1 Introducción a las torres de enfriamiento 4.1.2 Sistemas de circulación y recirculación del Agua 4.1.3 Cálculos en torres de enfriamiento 4.1.3.1 Evaporación 4.1.3.2 Ciclos de concentración 4.1.3.3 Repuesto y purgas 4.1.3.4 tiempos de rotación y residencia 4.1.4 Problemas relacionados con el proceso 4.1.4.1 Corrosión 4.1.4.2 Incrustación 4.1.4.3 Ensuciamiento 4.1.4.4 Control de la corrosión 4.1.4.5 Control biológico 4.2 Agua para calderas 4.2.1 Introducción a las calderas 4.2.2 Tipos y equipo auxiliar 4.2.3 Calidad del agua de alimentación 4.2.4 Ciclos de concentración en sistemas de Calderas 4.2.5 Balance de materia en calderas 4.2.6 Tratamiento químico 4.2.7 Tratamiento al vapor condensado |
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