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

Curso 2023/2024

Fecha de aprobación por la Comisión Académica 10/07/2023

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

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

María Carmen Almecija Rodríguez
Antonio Raúl Pérez Gálvez

Horario de Tutorías

María Carmen Almecija Rodríguez

Tutorías 1º semestre

Lunes 10:00 a 14:00 (Dpto. Iq)
Viernes 9:30 a 11:30 (Dpto. Iq)

Tutorías 2º semestre

Martes 10:00 a 14:00 (Dpto. Iq)
Viernes 10:00 a 12:00 (Dpto. Iq)

Antonio Raúl Pérez Gálvez

Anual

Viernes 11:00 a 13:00 (Dpto. Ingeniería Química)

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)

Tratamiento de resistencias hidráulicas. Ajuste de modelos de flujo.
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.