Guía docente de Tecnología de Membranas (M43/56/3/6)

Curso 2024/2025
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 19/07/2024

Máster

Máster Universitario en Ingeniería Química

Módulo

Ingeniería de Procesos y Productos

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Centro en el que se imparte la docencia

Facultad de Ciencias

Centro Responsable del título

Escuela Internacional de Posgrado

Semestre

Segundo

Créditos

3

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • María Carmen Almecija Rodríguez
  • Antonio Raúl Pérez Gálvez

Horario de Tutorías

María Carmen Almecija Rodríguez

Email
  • Tutorías 1º semestre
    • Miércoles 10:00 a 13:00 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D20-Cita Previa)
    • Jueves 10:00 a 13:00 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D20-Cita Previa)
  • Tutorías 2º semestre
    • Miércoles 10:00 a 13:00 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D20-Cita Previa)
    • Jueves 10:00 a 13:00 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D20-Cita Previa)

Antonio Raúl Pérez Gálvez

Email
  • Tutorías 1º semestre
    • Lunes 12:00 a 14:00 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D4-Cita Previa)
    • Jueves 12:00 a 14:00 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D4-Cita Previa)
    • Viernes 12:00 a 14:00 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D4-Cita Previa)
  • Tutorías 2º semestre
    • Miércoles 10:30 a 13:30 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D4-Cita Previa)
    • Viernes 10:30 a 13:30 (Dpto. Ing. Química-Planta 2-D4-Cita Previa)

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

Tecnología y aplicaciones de los procesos de concentración y purificación con membranas. Equipos y membranas. Procesos por gradiente de presión. Procesos por gradiente eléctrico. Colmatación y limpieza. Modelos de flujo. Aplicaciones.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales

  • CG01. Capacidad para aplicar el método científico y los principios de la ingeniería y economía, para formular y resolver problemas complejos en procesos, equipos, instalaciones y servicios, en los que la materia experimente cambios en su composición, estado o contenido energético, característicos de la industria química y de otros sectores relacionados entre los que se encuentran el farmacéutico, biotecnológico, materiales, energético, alimentario o medioambiental. 
  • CG02. Concebir, proyectar, calcular, y diseñar procesos, equipos, instalaciones industriales y servicios, en el ámbito de la ingeniería química y sectores industriales relacionados, en términos de calidad, seguridad, economía, uso racional y eficiente de los recursos naturales y conservación del medio ambiente. 

Competencias Específicas

  • CE02. Diseñar productos, procesos, sistemas y servicios de la industria química, así como la optimización de otros ya desarrollados, tomando como base tecnológica las diversas áreas de la ingeniería química, comprensivas de procesos y fenómenos de transporte, operaciones de separación e ingeniería de las reacciones químicas, nucleares, electroquímicas y bioquímicas. 

Competencias Transversales

  • CT01. Trabajar en equipo fomentando el desarrollo de habilidades en las relaciones humanas. 
  • CT04. Comunicar conceptos científicos y técnicos utilizando los medios audiovisuales más habituales, desarrollando las habilidades de comunicación oral. 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Conocer las aplicaciones de los procesos de separación mediante membranas en la industria alimentaria y biotecnológica.
  • Conocer el funcionamiento de los equipos en que se llevan a cabo estos procesos.
  • Conocer los fenómenos físico-químicos de la operación y desarrollar modelos matemáticos para evaluar el funcionamiento.
  • Realizar estudios bibliográficos, sintetizar resultados, presentar trabajos de forma oral y escrita, trabajar en equipo.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

  • Tema 1. Fundamentos de Separación por Membranas.
  • Tema 2. Materiales y Módulos en Tecnología de Membranas.
  • Tema 3. Microfiltración y Ultrafiltración.
  • Tema 4. Nanofiltración y Ósmosis Inversa.
  • Tema 5. Modelos de flujo y colmatación.
  • Tema 6. Limpieza de membranas.
  • Tema 7. Análisis y diseño de procesos de UF.
  • Tema 8. Otras operaciones. Aplicaciones industriales de membranas.

Práctico

Seminarios/Talleres (Excel)

  • Cálculo de las resistencias de fouling durante ultrafiltración.  Ajuste del flujo de permeado a modelo de resistencias en serie.
  • Análisis y diseño de procesos de ultrafiltración.

Prácticas de laboratorio

  • Micro/ultrafiltración. Escala laboratorio y planta piloto.

Prácticas de campo

  • Visita a una planta Desaladora.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Membrane Handbook. 1992. Ho W.S.W. y Sirkar K.K.. De Chapman Hell. New York. USA
  • Membrane technology and applications. 2012. Baker, R.W.. John Wiley & Sons, Incorporated (http://sl.ugr.es/0cFs)
  • Ultrafiltration and Microfiltration Handbook. 1998. Cheryan M. Thecnomic Publishing Co. Inc. Lancaster. USA
  • Industrial Membrane Separation Technology. 1996. Scott K. y Hughes R. Blackie Academic &Professional.London.UK
  • Membrane Separations Processes: Theories, Problems and Solutions. 2021. Ismail, A.F. and Matsuura, T. Elsevier (http://sl.ugr.es/0cFt)
  • Membrane Separation of Food Bioactive Ingredients. 2022. Jafari, S.M and Castro-Muñoz, R.  Springer International Publishing AG (http://sl.ugr.es/0cFu)
  • Membrane Separations in Biotechnology. 2001.Wang W.K. Marcel Dekker Inc. New York. USA
  • Membrane technologies and applications. 2011. Mohanty, K. and Purkait, M.K. CRC Press (http://sl.ugr.es/0cFv)

 

Bibliografía complementaria

  • M.C. Almecija, R. Ibañez, A. Guadix, E.M. Guadix (2011), Modulation of membrane protein interactions applied to whey fractionation. Handbook of Membranes Research: Properties, Performance and Applications. Editorial Nova Publishers. ISBN: 978-1-60741-638-8
  • R. Pérez-Gálvez, E.M. Guadix, J.-P. Bergé, A. Guadix (2013), Processing fish press waters using metallic and ceramic filtration. J. Chem. Technol. Biotechnol., 88: 1885-1890.doi:10.1002/jctb.4043   
  • F.J. Espejo-Carpio, R. Pérez-Gálvez, M.C. Almécija, A. Guadix, E.M. Guadix (2014). Production of goat milk protein hydrolysate enriched in ACE-inhibitory peptides by ultrafiltration. Journal of Dairy Research, 81(4), 385-393. doi:10.1017/S0022029914000284
  • F.J. Espejo-Carpio, R. Pérez-Gálvez, M.C. Almécija, A. Guadix, E.M. Guadix (2015) Increasing the angiotensin converting enzyme inhibitory activity of goat milk hydrolysates by cross-flow filtration through ceramic membranes, Desalination and Water Treatment, 56:13, 3544-3553, doi:10.1080/19443994.2014.985729
  • M. C. Almécija, A. Guadix, J. I. Calvo,  E. M. Guadix (2017) Changes in structure and performance during diafiltration of binary protein solutions due to repeated cycles of fouling/alkaline cleaning, Food and Bioproducts Processing, 105,117-128, doi.org/10.1016/j.fbp.2017.07.003.

Enlaces recomendados

Libros y bases de datos electrónicas disponibles en la Biblioteca de la Universidad de Granada

  • http://www.ugr.es/~biblio/
  • http://www.tami-industries.com/
  • http://www.lenntech.com/

Metodología docente

  • MD01 Lección magistral/expositiva 
  • MD02 Resolución de problemas y estudio de casos prácticos 
  • MD03 Prácticas de laboratorio o de ordenador 
  • MD04 Realización de trabajos 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

  • Prueba escrita sobre los contenidos del curso: 60%. Será obligatorio obtener una calificación mínima de 4 sobre 10.
  • Realización de trabajos, informes y actividades autónomas: 20%
  • Exposición y defensa de trabajo: 20%. La bibliografía consultada debe estar mayoritariamente en inglés.

Evaluación Extraordinaria

  • 100% Examen escrito de conocimientos teórico-prácticos.

Evaluación única final

  • 100% Examen escrito de conocimientos teórico-prácticos

Información adicional

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).