NOMBRE DE LA MATERIA:                 Procesos de Separación y Purificación

CÓDIGO DE LA MATERIA:         IQ553

DEPARTAMENTO:                                Ingeniería Química

CARGA TOTAL DE HORAS TEORÍA:  60 horas

TOTAL DE HORAS:                               60 horas

NÚMERO DE CRÉDITOS:                     8

NIVEL DE FORMACIÓN:                      Posgrado

TIPO DE CURSO:                                  Curso

PRERREQUISITOS:                               Ninguno

 

OBJETIVOS GENERALES

 

Conocer los fundamentos del diseño de equipo para procesos de separacion con base en los fundamentos teóricos de los fenómenos de transporte. Diseñar y simular operaciones y procesos de separación utilizando los principios de transferencia de masa.

 

 

CONTENIDO TEMÁTICO:

UNIDAD 1.

CONCEPTOS GENERALES

1.1 Motivación, conceptos introductorios. Principios fundamentales.

            1.2 Procesos de separación.

            1.3 Mecanismo de la separación.

            1.4 Selección de procesos posibles.

 

UNIDAD 2.

TERMODINÁMICA DE LOS PROCESOS DE SEPARACIÓN

            2.1 Energía, Entropía y Exergía.

            2.2 Equilibrio de fases.

            2.3 Modelos de propiedades termodinámicas.

            2.4 Modelos de Coeficientes de Actividad para la fase líquida

 

 

UNIDAD 3.

TRANSFERENCIA DE MASA Y DIFUSION

            3.1 Difusión molecular en estado estacionario.

            3.2 Coeficientes de difusión.

            3.3 Difusión molecular en estado no estacionario.

            3.4 Difusión molecular en flujo laminar.

            3.5 Transferencia de masa en flujo turbulento.

            3.6 Teorías y modelos para transferencia de masa entre fases.

            3.7  Coeficientes de transferencia de masa

 

UNIDAD 4.

EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO CON SISTEMAS TERNARIOS

            4.1 Equipo y consideraciones generales de diseño.

            4.2 Métodos gráficos.

            4.3 Teoría y escalamiento del funcionamiento de extractores.

 

UNIDAD 5.

MÉTODOS APROXIMADOS P/SEPARACIÓN DE MULTICOMPONENTES

            5.1 Método de Fenske-Underwood- Gilliland.

            5.2  Método de Kremser.

 

UNIDAD 6.

MÉTODOS RIGUROSOS PARA SEPARACIÓN DE MULTICOMPONENTES

            6.1 Modelo teórico para una etapa de equilibrio.

            6.2 Estrategia general para la solución matemática.

            6.3 Procedimientos de solución de ecuación por ecuación.

            6.4 Procedimientos de corrección simultánea.

            6.5 Métodos Inside-Out.

 

 

 

UNIDAD 7.

EXTRACCIÓN SUPERCRÍTICA Y DESTILACIÓN MEJORADA

            7.1 Uso de gráficas triangulares.

            7.2 Destilación extractiva.

            7.3 Destilación salina.

            7.4 Destilación extractiva homogénea y heterogénea.

            7.5 Destilación con reacción química.

            7.6 Extracción con fluidos supercríticos.

 

UNIDAD 8.

SEPARACIÓN POR MEMBRANAS

            8.1 Aplicaciones industriales.

            8.2 Materiales y módulos para membranas.

            8.3 Transporte en membranas.

            8.4 Diálisis y electrodiálisis.

            8.5 Osmosis inversa.

            8.6 Separación de gases.

 

UNIDAD 9.

ADSORCIÓN, INTERCAMBIO IÓNICO Y CROMATOGRAFÍA

            9.1 Sorbentes.

            9.2 Consideraciones sobre el equilibrio en la sorbción.

            9.3 Consideraciones cinéticas y de transporte.

            9.4 Sistemas de sorbción.

 

 

 

 

 

 

 

UNIDAD 10.

TÓPICOS ESPECIALES

           

 

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

 

Separation Process Principles, Henley, E., J., and Seader, J., D., John Wiley and Sons, New York, (1998).

 

Multicomponent Mass Transfer, Taylor, R., Krishna, R., Wiley, (1993).

 

Membrane Processes, Rautenbach, R., and Albretch, R., John Wiley and Sons, New York, (1989).

 

Supercritical Fluid Extraction – Principles and Practice, McHugh, M., and Krukonis, V., Second Edition, Butterworth-Heinemann, Boston, (1994).

 

Rate-Controlled Separations, Wankat, P., C., Elsevier Applied Science, New York, (1990).

 

 

 

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

 

Handbook of Separation Process Technology, Rousseau, R., W., John Wiley and Sons, New York, (1987).

 

Process Design and Engineering Practice, Woods, D., R., Prentice-Hall (1995).

 

Conceptual Design of Distillation Systems, Doherty, M., F., and Malone, M., F., McGraw-Hill (2001).

Separation Processes, King, C., J., 2nd Ed., McGraw-Hill, (1981).

 

Fundamentals and Modeling of Separation Processes: Adsorption, Distillation, Evaporation, and Extraction, Holland, C., D., Prentice-Hall, 1975.

 

Scale-Up in Chemical Engineering, John Wiley and Sons, New York, (2000).