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Secretaría Académica, de Investigación e Innovación Dirección de Docencia e Innovación Educativa
1. Datos Generales de la asignatura Nombre de la asignatura:
Clave de la asignatura:
SATCA 1 :
Carrera:
Componentes de Equipo Industrial
AMF-
3-2-
Ingeniería Industrial
2. Presentación Caracterización de la asignatura Esta asignatura aporta al perfil del ingeniero ambiental el conocimiento y el fundamento del diseño de las operaciones unitarias requeridas y la identificación y descripción de los equipos que operan, mantienen y desarrollan tecnologías para la prevención, control y valorización de las sustancias en los diferentes procesos industriales; siempre aplicando la normatividad vigente para asumir el valor de los recursos naturales y promover el desarrollo sustentable de acuerdo a las necesidades de la región. Intención didáctica La asignatura consta de 10 temas, organizados para conocer sus contenidos en 3 bloques: En un primer bloque se conozca, clasifique e identifique los diferentes tipos de materiales para los equipos usados en los procesos, tomando en cuenta el fenómeno de la corrosión, (tema 1). Un segundo bloque que analice, describa, calcule, distinga, diseñe y elija los procesos de separación de los sólidos y fluidos en sus respectivos equipos, (temas 2, 3, 4, 6, 7, 8 y 9). El tercer bloque donde se analiza el tema 5 que muestra las nuevas tecnologías emergentes actualmente, en lo que respecta a la separación de sólidos, por ejemplo, osmosis inversa y nanofiltración entre otras. Y, el tema 10 que define y detecta los dispositivos de seguridad para la protección de los equipos y sobre todo el personal de la organización para colaborar, cuidar y valorar el ambiente.
Justificación
Esta asignatura es fundamental para coadyuvar al objetivo del Programa de Ingeniería Ambiental en la formación y desarrollo de las competencias para identificar, analizar y resolver problemas ambientales de manera multidisciplinaria e interdisciplinaria. Eje rector que en la actualidad todo ingeniero debe poseer. En cuanto al perfil de egreso del ingeniero, esta asignatura aporta las competencias a desarrollar para conocer criterios de ingeniería básica y aplicada para el dimensionamiento, adecuación, operación y desarrollo de tecnologías de prevención, tratamiento, control y valorización de los contaminantes.
3. Participantes en el diseño y seguimiento curricular del programa Lugar y fecha de elaboración o revisión
Participantes (^) Evento
(^1) Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos
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Instituto Tecnológico de Villahermosa del 7 al 11 de septiembre de 2009.
Representantes de los Institutos Tecnológicos de:
Celaya, Mérida, Minatitlán, Nuevo León, Santiago Papasquiaro y Villahermosa.
Reunión Nacional de Diseño e Innovación Curricular para el Desarrollo y Formación de Competencias Profesionales de las Carreras de Ingeniería Ambiental, Ingeniería Bioquímica, Ingeniería Química e Ingeniería en Industrias Alimentarias.
Instituto Tecnológico de Celaya del 8 al 12 de febrero de 2010.
Representantes de los Institutos Tecnológicos de:
Celaya, Mérida, Minatitlán, Nuevo León, Santiago Papasquiaro y Villahermosa.
Reunión Nacional de Consolidación de los Programas en Competencias Profesionales de Carreras de Ingeniería Ambiental, Ingeniería Bioquímica, Ingeniería Química e Ingeniería en Industrias Alimentarias.
Instituto Tecnológico de Villahermosa, del 19 al 22 de marzo de 2013.
Representantes de los Institutos Tecnológicos de:
Cajeme, Campeche, Cd. Guzmán, Cd. Madero, Celaya, Centla, Champotón, Coacalco, Colima, Ixtapaluca, Lerdo, Los Ríos, Matamoros, Mérida, Minatitlán, Morelia, Múzquiz, Nuevo León, Oriente del Estado de México, San Andrés Tuxtla, San Martín Texmelucan, Santiago Papasquiaro, Tehuacán, Tlajomulco y Villahermosa.
Reunión Nacional de Seguimiento Curricular de las carreras de Ingeniería Ambiental, Ingeniería Bioquímica, Ingeniería en Industrias Alimentarias e Ingeniería Química, del SNIT.
Tecnológico Nacional de México, del 25 al 26 de agosto de 2014.
Representantes de los Institutos Tecnológicos de:
Aguascalientes, Apizaco, Boca del Río, Celaya, Cerro Azul, Cd. Juárez, Cd. Madero, Chihuahua, Coacalco, Coatzacoalcos, Durango, Ecatepec, La Laguna, Lerdo, Matamoros, Mérida, Mexicali, Motúl, Nuevo Laredo, Orizaba, Pachuca, Poza Rica, Progreso, Reynosa, Saltillo,
Reunión de trabajo para la actualización de los planes de estudio del sector energético, con la participación de PEMEX.
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3.2. Clasificación de filtros 3.3. Capacidad de Filtración 3.4. Selección de equipos 3.5. Sedimentación 3.6. Clasificación de sedimentadores 3.7. Capacidad y tiempo de residencia 3.8. Centrifugación 3.9. Clasificación de centrifugas 3.10. Ciclones 3.11. Dimensiones 3.12. Flotación 3.13. Clasificación de celdas de flotación 4 Manejo de sólidos 4.1. Selección 4.2. Separación por tamaño 4.3. Clasificación de separadores 4.4. Criterios para la selección 4.5 Rendimiento del tamiz 4.6 Otros equipos 5 Nuevas tecnologías 5.1. Separación por membranas 5.2. Ósmosis inversa 5.3. Fluidización 5.4 Nanofiltración y ultrafiltración 6 Recipientes y chimeneas 6.1. Clasificación de los recipientes 6.2 Chimeneas 7 Absorción y Adsorción 7.1. Fundamentos de absorción 7.2. Columnas de absorción y sus usos 7.3 Fundamentos de adsorción 7.4 Tipos y selección del adsorbente 8 Extracción 8.1. Extracción por solventes 8.2. Lixiviación 9 Transferencia de calor 9.1. Fundamentos de la transferencia de calor 9.2. Clasificación de intercambiadores y partes principales. 9.3. Cálculos básicos*explícito 10 Dispositivos de control y seguridad
10.1. Válvulas de control. 10.2. Válvulas de seguridad. 10.3. Venteos atmosféricos.
7. Actividades de aprendizaje de los temas Los materiales y la corrosión
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Competencias Actividades de aprendizaje
Específica(s):
Analiza y comprende la información actualizada acerca de los materiales utilizados en los Componentes de Equipo Industrial para estimar su vida útil. Genéricas:
Capacidad de análisis y síntesis. Habilidad para búsqueda de información. Capacidad para trabajar en equipo. Habilidad en el uso de tecnologías de información y comunicación.
Investigar los principios de corrosión y sus efectos sobre los materiales. Organizados por equipos realizarán prácticas de laboratorio para identificar los tipos de corrosión, así como los métodos de prevención y protección.
Agitación y Mezclado
Competencias Actividades de aprendizaje
Específica(s):
Calcula los parámetros necesarios para la selección de equipos relacionados con la agitación y mezclado Genéricas:
Capacidad de análisis y síntesis. Habilidad para búsqueda de información. Capacidad para trabajar en equipo. Habilidad en el uso de tecnologías de información y comunicación. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica
Identificar los diferentes tipos de mezcladores y agitadores industriales de acuerdo a su estructura. Determinar la potencia requerida para agitadores industriales mediante el uso de gráficas. Dimensionar sistemas de agitación utilizando gráficas. Determinar el índice de mezclado para sólidos granulares y pastas.
Separación de sólidos
Competencias Actividades de aprendizaje
Específica(s): (^) Estudiar los diferentes mecanismos para la separación solido líquido.
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Aplica los conocimientos de los métodos modernos de separación en problemas reales. Conoce e identifica procesos que involucren la fluidización.
Genéricas:
Capacidad de análisis y síntesis. Habilidad para búsqueda de información. Capacidad para trabajar en equipo. Habilidad en el uso de tecnologías de información y comunicación. Capacidad de aprender
base un análisis termodinámico y lleve a una mejora del proceso estudiado o al entendimiento de una problemática existente.
Recipientes y chimeneas
Competencias Actividades de aprendizaje
Específica(s):
Identifica los procesos donde se usan componentes materiales como tanques, compresores, toberas, chimeneas, etc. Genéricas:
Capacidad de análisis y síntesis. Habilidad para búsqueda de información. Capacidad para trabajar en equipo. Habilidad en el uso de tecnologías de información y comunicación. Capacidad de aprender
Investigar a través de las TIC’s y por equipos, los tipos de equipos de almacenamiento y chimeneas, su uso adecuado, así como los materiales utilizados en la construcción de éstos. Analizar las normas oficiales mexicanas vigentes en el uso y fabricación de tanques, recipientes y chimeneas, así como sus costos.
Absorción y Adsorción
Competencias Actividades de aprendizaje
Específica(s):
Calcula y selecciona columnas de absorción aplicando los conceptos de transferencia de masa, equilibrio de fases y
Realizar balances de materia en columnas de absorción. Identificar los tipos de equipos de absorción. Analizar criterios para la selección o diseño de los equipos requeridos.
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procedimientos de cálculo necesarios para su dimensionamiento Diseña y selecciona columnas de adsorción para definir las especificaciones técnicas requeridas para una separación dada. Genéricas:
Capacidad de análisis y síntesis. Habilidad para búsqueda de información. Capacidad para trabajar en equipo. Habilidad en el uso de tecnologías de información y comunicación. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. Capacidad de aprender
Leer e interpretar por equipos artículos de revistas técnicas Identificar los diferentes tipos de adsorbentes y sus características. Resolver problemas de columnas de adsorción. Seleccionar columnas de adsorción y defender su decisión frente al grupo. Utilizar técnicas computacionales y software, como apoyo en la solución de problemas.
Extracción
Competencias Actividades de aprendizaje
Específica(s):
Realiza cálculos y selecciona equipos de extracción aplicando los conceptos de transferencia de masa, equilibrio de fases y procedimientos de cálculo necesarios para su dimensionamiento Genéricas:
Capacidad de análisis y síntesis. Habilidad para búsqueda de información. Capacidad para trabajar en equipo. Habilidad en el uso de tecnologías de información y comunicación. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. Capacidad de aprender
Realizar balances de materia y energía en equipos de extracción líquido-líquido y lixiviación Identificar los diferentes tipos de equipos de extracción Establecer las variables que influyen en la operación de extracción líquido-líquido y lixiviación.
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Capacidad de aprender
8. Práctica(s)
Visitas a empresas para observar los diferentes equipos que se usan para el manejo de fluidos. Visitas a industrias de la región para observar las normas oficiales mexicanas vigentes en el uso y fabricación de tanques, otros recipientes y chimeneas, así como sus costos. Por equipos realizarán una práctica de campo en las industrias metal mecánica para identificar “in situ” los diferentes tipos de dispositivos de control y seguridad utilizados Proyectos en el Tecnológico respectivo para visitar el o los laboratorios de ingeniería que se pueda(n): actualizar, verificar, revisar, proponer los equipos industriales, de acuerdo a la normatividad vigente ambiental.
9. Proyecto de asignatura El objetivo del proyecto que planteé el docente que imparta esta asignatura, es demostrar el desarrollo y alcance de la(s) competencia(s) de la asignatura, considerando las siguientes fases: Fundamentación: marco referencial (teórico, conceptual, contextual, legal) en el cual se fundamenta el proyecto de acuerdo con un diagnóstico realizado, mismo que permite a los estudiantes lograr la comprensión de la realidad o situación objeto de estudio para definir un proceso de intervención o hacer el diseño de un modelo. Planeación: con base en el diagnóstico en esta fase se realiza el diseño del proyecto por parte de los estudiantes con asesoría del docente; implica planificar un proceso: de intervención empresarial, social o comunitario, el diseño de un modelo, entre otros, según el tipo de proyecto, las actividades a realizar los recursos requeridos y el cronograma de trabajo. Ejecución: consiste en el desarrollo de la planeación del proyecto realizada por parte de los estudiantes con asesoría del docente, es decir en la intervención (social, empresarial), o construcción del modelo propuesto según el tipo de proyecto, es la fase de mayor duración que implica el desempeño de las competencias genéricas y especificas a desarrollar. Evaluación: es la fase final que aplica un juicio de valor en el contexto laboral-profesión, social e investigativo, ésta se debe realizar a través del reconocimiento de logros y aspectos a mejorar se estará promoviendo el concepto de “evaluación para la mejora continua”, la metacognición, el desarrollo del pensamiento crítico y reflexivo en los estudiantes. 10. Evaluación por competencias Exámenes escritos. Reportes técnicos y trabajos de investigación. Elaboración y entrega de reportes de visitas industriales Solución de problemas Portafolio de evidencias Cuestionarios Utilizando para la verificación de las competencias: listas de cotejo, rúbricas, autoevaluación, coevaluación y heteroevaluación, entre otros 11. Fuentes de información
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McCabe, W.L., Smith, J.C., Harriot, P. (2007). Operaciones unitarias en ingeniería química. México: McGrawHill-Interamericana Valiente Barderas, A. (2010). Problemas de flujo de fluidos. México: Limusa. Henry, J.G., Heinke, G.W. (1999). Ingeniería Ambiental. México: Prentice Hall
Crane, C.O. (1987). Flujo de fluidos en válvulas, accesorios y tuberías. México: McGraw Hill. García, J., Barreiro, G. (1986). Problemas de ingeniería química: operaciones básicas, Vol. 1: Aguilar. Felder, R.M., Rousseau, R.W. (2008). Elementary Principles of chemical processes. India: Wiley.
Perry, R., Green, D. (2007). Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. USA: McGrawHill. Kern, D.Q. (1984). Procesos de transferencia de calor. Compañía Editorial Continental.
Metcalf & Eddy, Inc. (1996). Ingeniería de aguas residuales: tratamiento, vertido y reutilización. Vol. 1. México: McGrawHill. API 2000 para venteos. API 650 para recipientes atmosféricos. API 520 RP Para dispositivos de relevo y seguridad. Norma TEMA.
Norma ASTM. Código ASME.
