El desarrollo de la industria química y las mejoras introducias en los últimos años, en conjunto con su aplicación en otros sectores, hace que se facilite la obtención de bienes y servicios con un nivel de sofisticación cada vez mayor. Para incorporar estos avances con éxito, se requiere el fomento de la formación continua así como el desarrollo del trabajo de grupos de propfesionales multi e interdisciplinares, que permitan adquirir una gran variedad de conocimientos y su posterior aplicación al proceso productivo. A través de este master en ciencia y tecnologia quimica el alumnado podrá adquirir los conocimientos y habilidades profesionales adecuadas para especializarse en una de las industrias más relevantes, tanto en la actualidad como en el medio-largo plazo.
El master en ciencia y tecnologia quimica esta dirigido a todos aquellos profesionales del entorno de la química y otras afines que tengan interés seguir completando su formación en esta materia, así como a cualquiera que, por cuestiones profesionales o personales, quieran formarse en este área para poder introducirse de forma profesional en el ámbito de la ingeniería química.
Objetivos
– Conocer los orígenes y evolución de la ingeniería química.
– Realizar operaciones básicas de los procesos básicos.
– Ejecutar balances de materia y energía.
– Realizar operaciones básicas de transferencia de materia.
– Conocer los reactores químicos.
– Estudio de la bioquímica.
– Conocer los diferentes componentes a tratar como glúcidos, enzimas, vitaminas etc.
– Conocer los diferentes metabolismos.
– Conocer los fundamentos básicos que componen la industria química.
– Estudiar las materias primas, los productos y los equipos y materiales que se utilizan en el laboratorio químico.
– Saber cómo llevar a cabo la preparación re reactivos y muestras, además de un análisis cuantitativo y cualitativo.
– Estudiar diferentes tipos de tecnologías químicas que se estudian y analizan en los laboratorios químicos.
– Aplicar las medidas de seguridad en los almacenes de productos químicos para evitar posibles riesgos.
– Adquirir los conocimientos y habilidades necesarias para comprender los procesos implicados en la preparación y tratamiento de materias primas y productos químicos.
– Identificar y controlar las materias primas. Saber abordar los servicios auxiliares del proceso químico.
– Controlar las operaciones del proceso en la planta química.
– Poner en marcha y parar equipos, así como controlar las funciones intermedias.
– Conocer y llevar a cabo las normas de seguridad e higiene medioambientales en una planta química.
– Adquirir los conocimientos en relación a todos los elementos del enfoque LEAN/JIT como modelo de referencia para el diseño y la gestión de la producción, y ser capaz de aplicar las técnicas y herramientas necesarias para su implantación en su organización.
– Conocer la naturaleza y fines de la química sostenible.
– Adquirir el proceso químico como origen de riesgos y contaminación.
– Conocer fuentes de combustibles.
– Realizar una biocatálisis.
– Realizar diferentes tipos de activaciones selectivas.
La industria química: orígenes y evolución de la Ingeniería Química
- Período precientífico
- Inicio del período científico
- Periodo científico. La evolución de la enseñanza en Ingeniería Química
- La Ingeniería Química en España
Objeto y estructura de la Ingeniería Química
La Ingeniería Química como profesión
Tendencias actuales y futuras de la Ingeniería Química
Introducción
Los procesos químicos en la actualidad y perspectivas de futuro
Impacto de los procesos químicos sobre el medio ambiente
Descripción, a modo de ejemplo, de un proceso químico-industrial
Introducción
Concepto de operación básica
Operaciones continuas, discontinuas y semicontinuas
Contacto entre fases inmiscibles: continuo o discontinuo
Flujo en paralelo, en contracorriente y cruzado
Clasificación de las operaciones básicas y de los reactores químicos. Flujos controlantes
Variables de diseño de las operaciones básicas
- Cálculo del número de variables de diseño
- Cálculo del número de variables de diseño de una etapa de contacto
- Cálculo del número de variables de diseño de una cascada de etapas de contacto
- Cálculo del número de variables de diseño de sistemas complejos
Problemas
Generalidades
Mecanismos del transporte molecular y del transporte turbulento
- Régimen laminar: transporte molecular
- Régimen turbulento: transporte turbulento
Ecuaciones cinéticas en transporte molecular: Leyes de Newton, de Fourier y de Fick
- Ley de Newton
- Ley de Fourier
- Ley de Fick
Transporte turbulento: coeficientes de transporte
Capa límite
- Capa límite fluidodinámica
- Capas límite térmica y de concentración
Problemas
Introducción
Sistemas de magnitudes y unidades
Ecuaciones dimensionales y adimensionales
Análisis dimensional
- Métodos de análisis dimensional. Método de Rayleigh
Cambio de escala en procesos químicos
- Consideraciones del cambio de escala
- Teoría de la semejanza
- Métodos de extrapolación de datos
Procedimientos experimentales de obtención de datos para el cambio de escala
Problemas
Introducción
Ecuación general de conservación de cualquier propiedad extensiva
Balances de materia macroscópicos: expresión general
Balances de materia macroscópicos en régimen estacionario
- Balance de materia en una operación sin reacción química
- Balance de materia en una operación con reacción química
- Balance de materia en un proceso con recirculación
- Balance de materia en un proceso con recirculación y purga
- Balance de materia en un sistema multifásico
Balances de materia macroscópicos en régimen no estacionario
-Balance de materia en una operación discontinua
- Balance de materia en una operación continua
Problemas
Introducción
Formas de expresión de la energía
Balances de energía macroscópicos: expresión general
Balances entálpicos
- Cálculo de las entalpías
- Entalpías de reacción
Balances macroscópicos de energía en algunos casos particulares
- Balances de energía en sistemas cerrados
- Balances de energía en sistemas abiertos en régimen estacionario
- Aplicación del balance de energía a operaciones sin reacción química
- Aplicación del balance macroscópico de energía a una operación con reacción química
Problemas
Generalidades
Viscosidad de los fluidos
Clasificación de los fluidos
Flujo laminar y flujo turbulento
Ecuaciones básicas en el flujo interno de fluidos
- Balance de materia
- Balance de energía total
- Balance de energía mecánica: ecuación de Bernouilli
Pérdidas de energía por rozamiento
- Cálculo del factor de rozamiento
- Pérdidas de carga menores
- Diámetro equivalente
- Circulación de gases por conducciones
- Factores de rozamiento en la entrada de una conducción
Potencia necesaria para el flujo
- Bombas
- Condiciones de succión de una bomba: cavitación
- Rendimiento y potencia de una bomba
- Ventiladores, soplantes y compresores
- Potencia y rendimiento de un compresor
Medida de caudales
-Medidas de la presión
- Diafragmas, boquillas y venturímetros
-Tubo de Pitot
- Rotámetros
Problemas
Introducción
Factor de rozamiento en el flujo externo
Flujo en lechos porosos
Operaciones basadas en el flujo externo de fluidos
Filtración
- Aspectos prácticos de la filtración
- Equipos de filtración
- Fundamento teórico de la filtración
Sedimentación
- Sedimentación libre
- Sedimentación impedida
Centrifugación
Fluidización
Problemas
Generalidades
Mecanismos de transmisión de calor
- Conducción
- Conductividad térmica
- Convección
- Radiación
Conducción de calor en sólidos de geometría sencilla
- Placa plana
- Combinación de placas planas en serie
- Superficies cilíndricas
- Superficies esféricas
Transmisión de calor por convección. Coeficiente de transmisión de calor
- Convección forzada
- Convección natural
Cambiadores de calor
- Cambiador de calor de tubos concéntricos. Coeficiente global de transmisión de calor
- Integración de la ecuación de diseño de un cambiador de calor. Diferencia de temperatura media logarítmica
- Tipos de cambiadores de calor
-Factores de corrección de la diferencia de temperatura media logarítmica
Evaporación
-Ecuación de diseño de un evaporador
- Modos de operación
Problemas
Generalidades
Equilibrio entre fases
- Criterios y condiciones de equilibrio
-Diagramas de equilibrio
Transporte molecular de materia: difusión
- Difusión ordinaria simple en mezclas binarias
- Difusión en materiales porosos
Transporte turbulento: coeficientes de transferencia de materia
Transferencia de materia entre fases. Coeficientes globales
Determinación experimental de los coeficientes de transferencia de materia
Problemas
Introducción
Operaciones básicas de transferencia de materia
- Operaciones gas-líquido y líquido-vapor
- Operaciones líquido-líquido. Extracción
- Operaciones líquido-sólido
- Operaciones de separación por membranas
Ecuaciones básicas de diseño para contacto discontinuo
Destilación y rectificación de mezclas binarias
- Destilación diferencial abierta
- Destilación súbita (flash)
- Rectificación continua
- Rectificación discontinua
- Ecuaciones básicas de diseño para contacto continuo
Absorción en columnas de relleno
-Absorción-desabsorción de mezclas diluidas
Problemas
Generalidades
Clasificación de las reacciones químicas
Velocidad de reacción y ecuación cinética
Tipos de reacciones según su estequiometría
Análisis de las ecuaciones de velocidad
- Reacciones homogéneas
- Reacciones heterogéneas. Etapas físicas y químicas
Catálisis heterogénea
Mecanismo de la catálisis. Adsorción
Catalizadores sólidos
- Composición y características
- Desactivación
- Clasificación de los catalizadores
- Propiedades fisicoquímicas de los catalizadores
- Preparación de los catalizadores
Problemas
Introducción
Diseño de reactores ideales
Reactores homogéneos ideales
- Reactor discontinuo
- Reactor de mezcla completa
- Reactor tubular
- Balance de energía en reactores de flujo
- Estudio comparativo
Reactores heterogéneos
- Reactor por cargas
- Reactor de lecho fijo
- Reactor de lecho fluidizado
- Otros tipos de reactores heterogéneos
Problemas
Introducción
Fuentes fósiles de energía
-Carbón
- Petróleo
- Gas natural
Fuentes alternativas de energía
-Energía solar
- Energía eólica
- Energía de la biomasa
- Energía geotérmica
Energía nuclear
Expectativas de la energía
Generalidades
La contaminación ambiental: origen y efectos
- Contaminación atmosférica
- Contaminación de las aguas
- Contaminación de los suelos
- Residuos sólidos
Prevención y control de la contaminación
Tecnologías de depuración
- Depuración de efluentes gaseosos
- Depuración de efluentes líquidos
-Tratamiento de residuos sólidos
- Técnicas de descontaminación de suelos
Aprovechamiento químico-industrial de las materias primas
La industria química inorgánica: fabricación de amoníaco y obtención de ácido nítrico
- La fabricación de amoníaco
- La obtención de ácido nítrico
- Fertilizantes químicos
- Aspectos medioambientales
La industria química orgánica: el refino del petróleo y la industria petroquímica
- El refino del petróleo
- La industria petroquímica
Bioelementos: primarios, secundarios y oligoelementos
El agua
Interacciones débiles en biología
Sales minerales
Monosacáridos
Oligosacáridos
Polisacáridos
Funciones biológicas de los glúcidos
Clasificación de los lípidos
Principales moléculas lipídicas
Funciones biológicas de los lípidos
Aminoácidos: características y clasificación
Niveles estructurales de las proteínas
Propiedades físico-químicas de las proteínas
Clasificación de las proteínas
Funciones biológicas de las proteínas
Ejemplos de proteínas de interés biológico
Relación estructura-función
Conceptos básicos de catálisis biológica
El centro activo
Cofactores y coenzimas
Clasificación de las enzimas y de las reacciones catalizadas
Cinética enzimática
Regulación de la actividad enzimática
Nucleótidos no incorporados en ácidos nucleicos
Ácidos nucleicos
Procesos de genética molecular
División celular
Concepto y organización del metabolismo
Principios termodinámicos y bioenergética
Rutas metabólicas
Catabolismo y anabolismo
Conexiones energéticas
Glucólisis
Glucogenólisis y glucogénesis
Gluconeogénesis
Vía de las pentosas fosfato
Regulación de las vías glucídicas
Integración del metabolismo de hexosas
Patologías asociadas
Ciclo del ácido cítrico
Fosforilación oxidativa
Metabolismo de triacilglicéridos
Oxidación de ácidos grasos
Cuerpos cetónicos: cetogénesis y cetólisis
Biosíntesis de ácidos grasos
Síntesis de lípidos complejos
Catabolismo de aminoácidos
Síntesis de derivados nitrogenados
Biosíntesis de nucleótidos
Catabolismo de nucleótidos
Conceptos básicos en industria química
- Características de la industria química
Evolución de los productos químicos y de procesos de fabricación
Ejemplos característicos de la industria química
La energía en la industria química
- Combustibles fósiles
- Energías alternativas
- Energía nuclear de fisión
- Reciclado químico de residuos plásticos y concepto de economía circular
Diseño de reactores químicos
- Diseño de reactores ideales
- Tipos de reactores ideales
Introducción a las materias primas y los productos químicos
Materias primas
- Materias primas básicas
- Materias primas intermedias
Pictogramas e indicaciones de las etiquetas de productos químicos
- Clasificación de los productos químicos
- Frases de riesgo y seguridad
- Normativa de aplicación relacionada con el etiquetado
- Etiquetado de sustancias y mezclas peligrosas
Características y denominación de los productos y reactivos químicos más comunes
Estructura típica de un laboratorio. Mobiliario de laboratorio
Aparatos de un laboratorio químico
- Pipetas y material volumétrico. Tipos y mantenimiento
- Balanzas
Materiales de laboratorio químico
- Tipos de materiales de laboratorio
- Sistemas de clasificación y ordenación de materiales y reactivos
Sistemas de calefacción
- Calentamiento directo
- Calentamiento indirecto
Sistemas de refrigeración en el laboratorio
- Formas de obtención de bajas temperaturas
- Mezclas frigoríficas
- Máquinas frigoríficas
- Mantenedores de frío
Sistemas de producción de vacío en el laboratorio
Tratamiento de agua para su uso en el laboratorio
Instrumentos para la realización de análisis químicos
Equipos para la separación de mezclas
Procedimientos para la preparación y acoplamiento de materiales y equipos
Preparación de disoluciones y diluciones
- Clasificación de muestras y analitos
- Tamaño de muestras y nivel de analito
- Límite de detección
Clasificación de reactivos químicos
Mantenimiento, preparación y uso de equipos de laboratorio químico
- Errores determinados e indeterminados
- Ensayos estadísticos y análisis de errores
- Cálculo de incertidumbre
- Trazabilidad
Calibración de equipos
- Norma ISO 17025
Pruebas cualitativas inorgánicas y orgánicas
- Técnicas separativas
- Tiempo y temperaturas de digestiones
- Polaridad
- Medida de pH
Aplicación de los métodos volumétricos de análisis
- Neutralización
- Oxidación-reducción
- Precipitación
- Formación de complejos
Empleo de los métodos gravimétricos de análisis
- Aplicaciones de las gravimetrías
Elaboración de informes
- Técnicas de documentación y comunicación
- Bases metodológicas de la elaboración de informes
Introducción a los fenómenos de transporte
Transferencia de cantidad de movimiento
- Propiedades generales de los fluidos
- Ley de Newton de la viscosidad
- Operaciones básicas en ingeniería química basadas en el transporte de cantidad de movimiento
Transferencia de energía y calor
- Mecanismos de transmisión de calor
- Intercambiadores de calor
- Operaciones básicas en ingeniería química basadas en el transporte de cantidad de movimiento
- Balance de energía
Transferencia de materia
- Primera y segunda ley de Fick
- Balance de materia
- Operaciones básicas en ingeniería química basadas en el transporte de materia
Introducción en la tecnología de membranas
- Principio de ósmosis
- Clasificación de los procesos de separación mediante membranas de acuerdo al tamaño de poro
- Ventajas de la separación por membranas
- Flujo frontal y flujo tangencial
Tipos de membrana y módulos de filtración
- Transporte a través de membranas porosas: flujo capilar
- Transporte a través de membranas densas: modelo de disolución-difusión
- Configuraciones de membrana
Fenómenos limitantes
- Concentración de polarización
- Fouling o ensuciamiento
Aplicaciones
- Electrodiálisis y sus aplicaciones
- Ósmosis inversa y desalinización de agua de mar
- Biorreactores de membrana para la reutilización de aguas residuales urbanas
- Desinfección y esterilización
- Permeación de vapor: tratamiento de compuestos volátiles en emisiones
Introducción a la tecnología de partículas
- Formas de las partículas
- Tamaño de partículas
- Cambios de tamaño
- Asociación entre partículas
Operaciones con partículas sedimentales
- Sedimentación como técnica de separación
- Agregados de partículas y procesos de floculación
- Fluidización de sólidos
Operaciones con partículas no sedimentales (nieblas)
- Filtro de mangas
- Precipitadores electroestáticos
- Lavadores de gases o Scrubbers
Aplicaciones
- Fabricación de fertilizantes
- Sedimentación para el tratamiento de aguas residuales
- Extracción de aceites de semillas oleaginosas
Trazabilidad y seguridad alimentaria
- Responsabilidades
- Análisis de peligros y puntos de control críticos (APPCC)
Biotecnología y alimentos prebióticos, probióticos, simbióticos y enriquecidos
- Microorganismos y alimentos fermentados
- Uso de microorganismos fermentadores
- Biotecnología de probióticos
- Biotecnología de prebióticos
- Biotecnología en alimentos simbióticos
- Biotecnología en alimentos enriquecidos
Contaminación de alimentos mediante microrganismos y su control
- Origen de la contaminación de los alimentos
- Técnicas de conservación de alimentos
Técnicas bioquímicas para garantizar la seguridad alimentaria
Introducción a conceptos básicos
- Operaciones en el almacén
- Almacenamiento de productos peligrosos
Instalaciones de seguridad
- Identificación y clasificación de peligros y riesgos asociados
- Análisis de riesgos
Operaciones y mantenimiento
Revisiones periódicas
Símbolos e indicadores de peligro
Materias primas
Embalaje
Almacenamiento
Transporte Carga y Descarga de productos químicos
Toma de muestras: metodología, plan de muestreo
Disoluciones: concentración, patrones
Ensayos físico químicos
Registro
Calor: Quemadores, generadores de calor, intercambiadores de calor y calderas de vapor
Agua: pretratamiento de agua para calderas, refrigeración y proceso y técnicas de depuración
Aire: Composición, características y tratamiento del aire y otros gases de uso industrial
Operaciones Unitarias: Molienda y tamizado. Sedimentación, decantación, filtración y centrifugación. Destilación y rectificación. Evaporación. Cristalización. Extracción. Absorción. Adsorción. Liofilización. Operaciones de transporte y distribución de sólidos y fluidos
Equipos de planta: equipos de separación, reactores, hornos tubulares, torres de refrigeración, tanques de almacenamiento
Procesos químicos: Tipos, Simbolización e interpretación de diagramas de procesos
Variables de Proceso Químico, terminología y control. Simbología
Medida de las variables de control
Válvulas de control
Sistemas y paneles de control
Los trabajos con productos químicos: tipos de productos, vías de penetración, efectos, protección de los trabajadores.
Pictogramas: información pictogramas, peligros físicos, peligros para la salud, peligros para el medioambiente.
Fichas de seguridad: Palabras de advertencia, Indicaciones de peligro, consejos de prudencia, análisis de las 16 secciones.
Medidas preventivas: EPIs, Condiciones de almacenamiento
Actuaciones en casos de emergencias
Aspectos e impactos ambientales: identificación y minimización
Los sistemas productivos.
El despilfarro y las pérdidas en los sistemas de producción.
La producción justo a tiempo.
El enfoque de producción LEAN/JIT.
Preparación para la producción JEAN/JIT.
Actividades previas: el mapa de valor de los procesos S5.
La variación de la demanda.
Métodos convencionales para el tratamiento de la demanda.
La nivelación de la producción según el enfoque LEAN/JIT.
Sistemas de control de la producción.
El control de la producción en la producción LEAN/JIT. El Kanban.
Funcionamiento del Kanban.
Cálculo del número de Kanban.
La implantación del sistema de Kanban.
Introducción. El problema de los tiempos de preparación.
El tratamiento convencional de los tiempos de preparación.
Los tiempos de preparación en la producción LEAN/JIT.
Conceptos de preparación.
Metodología para la reducción de los tiempos de preparación.
Reducción de los tiempos de fabricación.
Factores que afectan al diseño y a la gestión de los sistemas de producción.
Flexibilidad.
Alternativas para conseguir la flexibilidad.
La flexibilidad en la producción LEAN/JIT.
Distribución en planta y tipos básicos.
La implantación del puesto de trabajo.
Implantación de procesos flexibles: Líneas en U.
Metodología de diseño de líneas en U.
Estandarización de las operaciones y estándares del trabajo.
El estándar de trabajo en la Producción de LEAN/JIT.
Componentes del trabajo estándar.
Pasos en la preparación del trabajo estándar.
La polivalencia de los trabajadores.
La rotación de tareas.
La gestión de la polivalencia.
Calidad asegurada.
Mecanismos a prueba de error.
El control del autónomo.
Propiedad industrial
Patentes químicas
Gestión del conocimiento
Transferencia tecnológica
El secreto empresarial
Valoración de proyecto y análisis fundamental
Fuentes de financiación ajena privada
Fuentes de financiación agencia pública
Importancia de la industria química
Historia de la ingeniería química y su evolución
Sectores más importantes de la industria química
La industria química en España
Panorama de la industria química a nivel mundial
Introducción a la Sostenibilidad y los ODS
Principios del Desarrollo Sostenible en la Industria Química
Métricas e Indicadores de Sostenibilidad
Los 12 Principios de la Química Verde
Diseño de Productos Químicos Seguros y Biodegradables
Ecodiseño y Análisis 'Cradle-to-Cradle'
Catálisis Verde y Biocatálisis
Uso de Materias Primas Renovables
Disolventes Verdes y Condiciones de Reacción Alternativas
Fundamentos de la Biotecnología Industrial
Fermentación y Procesos Enzimáticos
Biorrefinerías y Valorización de la Biomasa
Principios de la Economía Circular en la Química
Tecnologías de Reciclaje Químico
Diseño de Productos para la Circularidad
Metodología y Fases del Análisis de Ciclo de Vida
Inventario del Ciclo de Vida (ICV) y Evaluación de Impactos (EICV)
Aplicaciones del LCA en la Industria Química
Identificación de Sustancias Preocupantes y Legislación (REACH)
Metodologías para la Evaluación de Alternativas
Casos de Estudio en Sustitución
Sistemas de Gestión Ambiental y Energética
Responsabilidad Social Corporativa (RSC)
Informes de Sostenibilidad y Comunicación
Contaminación Química del Aire, Agua y Suelo
Destino y Transporte de Contaminantes
Tecnologías de Remediación y Tratamiento
Titulación
Doble Titulación: – Titulación de Máster en Innovación en Ciencia y Tecnología Química con 1500 horas expedida por EDUCA BUSINESS SCHOOL como Escuela de Negocios Acreditada para la Impartición de Formación Superior de Postgrado, con Validez Profesional a Nivel Internacional – Titulación Universitaria en Laboratorio Químico con 6 Créditos Universitarios ECTS