Operaciones unitarias y proceso químico

1. Química aplicada.

• Elementos y Compuestos Químicos.

Ordenación.

Estructura. Teoría atómica de la materia. Modelos atómicos.

Propiedades periódicas: Radio atómico, potencial de ionización, electro afinidad, electronegatividad.

Isótopos, numero masico, numero atómico.

Nomenclatura y Formulación Química Inorgánica.

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Sustancias simples.

Números de oxidación.

Combinaciones binarias del oxígeno. Combinaciones binarias del hidrógeno. Otras combinaciones binarias.

Ácidos oxácidos.

Hidróxidos.

Sales. Cationes y aniones.

Peróxidos.

Propiedades físico-químicas de la materia.

Clasificación de la materia: homogénea, heterogénea, compuesto, elemento, sustancia pura, disolución.

Estados de la materia.

Propiedades generales y específicas. Unidades de medida.

Estequiometria de las reacciones químicas.

Pesos moleculares. Mol. Estequiometria de elementos y compuestos.

Ecuaciones químicas. Cálculos estequiométricos. Reactivo limitante.

Rendimiento, selectividad.

Equilibrio Químico.

Concepto de equilibrio químico

Ley de acción de masas. La constante de equilibrio K .

C

Constante de equilibrio K Relación con K . Modificaciones del equilibrio.

P. C

Leyes de los gases

La atmósfera terrestre. Presión atmosférica.

Las Leyes de los Gases: Ley de Boyle. Ley de Gay-Lusssac. Ley de

Avogadro. Ecuación de los Gases Ideales. Los gases reales.

Disoluciones

Mezclas. Tipos de mezclas.

Homogéneas (disoluciones)

Heterogéneas

Coloidales

Tipos de disoluciones.

Solubilidad. Expresiones de concentración

Ley de Raoult (ley de las presiones parciales). Propiedades Coligativas.

Concepto de acido-base, pH. Hidrólisis

Enlace químico. Tipos de enlace.

Iónico. Propiedades.

Covalente. Propiedades.

Metálico. propiedades

Nomenclatura y Formulación Química Orgánica.

Química del carbono

Fórmulas químicas.

Cadena carbonada. Clases de átomos de carbono.

Función química y grupo funcional. Isómeros.

Nomenclatura. Principales grupos funcionales orgánicos.

Compuestos hidrocarbonados. Hidrocarburos del petróleo

2. Física aplicada.

• Magnitudes y Medida

Unidades de medida. Unidades fundamentales y derivadas.

Sistema Internacional de medidas (SI). Otros sistemas de medidas.

Errores de medida. Clases de errores.

Factores de Conversión Unidades. Volumen y Capacidad

Estadística y su aplicación en la medida.

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Medidas de posición: Media aritmética, media geométrica, mediana, moda.

Medidas de dispersión: Desviación media. Varianza y desviación típica.

Cinemática y Dinámica.

Mecánica. Definiciones.

Movimiento rectilíneo uniforme y variado. Caída libre.

Principios de la dinámica. Concepto de fuerza.

Fuerzas de rozamiento.

Cantidad de movimiento.

Impulso mecánico

Trabajo y Energía.

Trabajo. Concepto. Unidades. Trabajo de una fuerza. Trabajo de elevación.

Potencia. Unidades.

Energía cinética y potencial. Energía mecánica. Principio de conservación de la energía mecánica.

Presión.

Concepto de presión. Fuerza y presión. Unidades.

Presión hidrostática. Principio fundamental de la hidrostática.

Presión hidráulica.

Peso y masa. Densidad. Peso específico. Unidades.

Viscosidad.

Presión de vapor, presión parcial. Puntos de ebullición y de fusión.

Otras propiedades especificas de la materia:

Viscosidad. Propiedades ópticas de las materias (refracción, color).

Dureza, tenacidad, fragilidad, ductilidad, maleabilidad. Solubilidad.

Conductividad eléctrica y térmica.

UNIDAD FORMATIVA 2

Denominación: OPERACIONES UNITARIAS Y PROCESO QUÍMICO

Código:

Duración: 80 horas

Referente de competencia: Esta unidad formativa se corresponde con las RP1 y RP5

en cuanto a las operaciones del proceso y con las RP2 y RP3 completas.

Capacidades y criterios de evaluación

C1: Contrastar los procedimientos teóricos y los prácticos de operación, orden y limpieza del área de trabajo en plantas químicas.

CE1.1 Especificar los métodos y técnicas de orden y limpieza de la zona de trabajo, de herramientas y elementos auxiliares.

CE1.2 Detallar los elementos constituyentes de las instalaciones utilizadas en los procesos químicos.

CE1.3 Demostrar una actitud de orden, rigor y limpieza en el terreno experimental y manipulativo.

C2: Caracterizar las operaciones en plantas químicas.

CE2.1 Fijar las variables de operación adecuadas a cada equipo o instalación, dependiendo de las características del producto a obtener.

CE2.2 Operar equipos, mediante equipos reales, simuladores o equipos a escala de laboratorio en algún caso, para efectuar operaciones de proceso químico.

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CE2.3 Relacionar las señales o informaciones generadas por los equipos durante el proceso con las instrucciones de fabricación.

CE2.4 Identificar los parámetros de control de un proceso químico industrial a partir de la información técnica del proceso.

C3: Determinar los procedimientos de puesta en marcha y parada de procesos químicos.

CE3.1 Explicar las operaciones de control y regulación de los equipos, relacionando información de proceso, parámetros y elementos de control y regulación, a escala de laboratorio y en plantas reales.

CE3.2 Realizar operaciones de parada y puesta en marcha de equipos y procesos generales en plantas químicas.

CE3.3 Mantener comunicaciones efectivas en el desarrollo de su trabajo y, en especial, en operaciones que exijan un elevado grado de coordinación entre los miembros del equipo que las acomete, interpretando órdenes e información, informando y solicitando ayuda a los miembros que proceda del equipo cuando se produzcan contingencias en la operación.

C4: Analizar las técnicas de realización de las operaciones unitarias así como de las operaciones auxiliares del proceso.

CE4.1 Efectuar operaciones de transferencia de materia, energía y cantidad de movimiento, utilizando las unidades y cálculos básicos de cada operación de transferencia.

CE4.2 Efectuar operaciones de separación mecánica y/o difusional, realizando los cálculos necesarios, seleccionando el material y manipulando aparatos.

CE4.3 Obtener sólidos de tamaño de grano determinado, definiendo los principios del análisis granulométrico.

CE4.4 Analizar disposiciones constructivas de aparatos y dispositivos propios de la tecnología química.

Contenidos

1. Operaciones unitarias y equipos utilizados

• Operaciones Básicas o Unitarias: Concepto. Definición.

Clasificación de las operaciones unitarias:

De transferencia de materia

De transferencia de energía

De transmisión simultánea de materia y energía

De transporte de cantidad de movimiento

Complementarias

Operaciones continuas, discontinuas y semicontinuas.

Balances de materia.

Leyes que regulan el proceso. Flujo masico y volumétrico.

• Operaciones Unitarias más utilizadas: descripción de la operación, fundamentos físico-químicos, variables del proceso, esquema de control, balance, ejemplos en la industria química, descripción funcional de los equipos utilizados:

Extracción:

Liquido-líquido.

Sólido-liquido.

Modos de operación.

Destilación y Rectificación.

Modos de operación: continua, discontinua, con reflujo, sin reflujo.

Sedimentación. Decantación. Centrifugación.

Importancia. Aplicaciones.

Absorción (con/sin reacción química). Desorción o stripping.

Cristalización.

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Humidificación. Secado. Liofilización.

Filtrado. Osmosis Inversa.

Molienda. Tamizado.

Agitación y mezcla.

Transporte de fluidos. Transporte de sólidos.

2. Principios de las operaciones unitarias.

• Operación Unitaria Reacción Química: Introducción.

Concepto de reacción química.

Ecuaciones químicas.

Variables de la reacción química: presión, temperatura y concentración.

Clases de reacciones químicas.

Endotérmicas, exotérmicas, reversibles, irreversibles, homogéneas, heterogéneas.

Electroquímicas. Reacciones de Síntesis.

Reacciones de descomposición, de combinación, de isomerización, de desplazamiento.

Catalizadas. No catalizadas.

Termodinámica y cinética de la reacción química. Catalizadores.

3. Proceso químico

• Procesos químicos

Proceso Químico. Procesos continuos y discontinuos. Características.

Ventajas e inconvenientes.

Materias primas y productos químicos.

Representación grafica de los procesos químicos.

Simbología de elementos y equipos

Diagramas de bloques. Diagramas de flujo. Diagramas de Proceso e

Instrumentación

• Descripción de ejemplos “tipo” de proceso químico, identificando las operaciones unitarias que tienen lugar:

Electrolisis del ClNa.

Tratamiento de aguas residuales. EDAR.

Refino de petróleo.

Producción de polímeros y sus monómeros

Procesos de química fina

Procesos de fabricación de fertilizantes

Orientaciones metodológicas

Formación a distancia:

Nº de horas máximas

Duración total en horas de susceptibles de

Unidades formativas las unidades formativas formación a distancia

Unidad formativa 1 - UF0227 70 50

Unidad formativa 2 - 80 60

Secuencia:

Para acceder a la unidad formativa 2 debe haberse superado la unidad formativa 1

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Criterios de acceso para los alumnos

Se debe demostrar o acreditar un nivel de competencia en los ámbitos señalados a continuación que asegure la formación mínima necesaria para cursar el modulo con aprovechamiento:

• Comunicación en lengua castellana
• Competencia matemática
• Competencias en ciencia
• Competencia en tecnología
• Competencia digital

MÓDULO FORMATIVO 2

Denominación: OPERACIONES DE MAQUINAS, EQUIPOS E INSTALACIONES DE

PLANTA QUIMICA

Código: MF0046_2

Nivel de cualificación profesional: 2

Asociado a la Unidad de Competencia:

UC0046_2: Preparar y acondicionar máquinas, equipos e instalaciones de planta química

Duración: 170 horas.

UNIDAD FORMATIVA 1

Denominación: PREPARAR Y ACONDICIONAR ELEMENTOS Y MAQUINAS DE LA

PLANTA QUIMICA.

Código: UF0229_2

Duración: 80 horas

Referente de competencia: Esta unidad formativa se corresponde con la RP1 completa y con la RP4 en lo referente a elementos y maquinas de la planta química.

Capacidades y criterios de evaluación

C1: Analizar el funcionamiento, elementos constructivos y operaciones de maquinas de proceso químico.

CE1.1 Demostrar el conocimiento del principio de funcionamiento de las máquinas del área, así como de su operación en la práctica.

CE1.2 Explicar el despiece de los principales elementos constructivos de los distintos tipos de bombas.

CE1.3 Clasificar los principales elementos constructivos de los distintos tipos de compresores.

CE1.4 Descomponer en los principales elementos constructivos los distintos tipos de turbinas.

CE1.5 Analizar los principales elementos constructivos de los distintos tipos de motores eléctricos.

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CE1.6 Preparar adecuadamente los distintos tipos de máquinas para la ejecución de los trabajos de mantenimiento, realizando la secuencia de operaciones establecida:

vaciado, purgado, inertización, colocación de discos ciegos u otros elementos, aislamiento eléctrico, etc.

CE1.7 Aplicar las normas relativas a la protección personal, de las instalaciones y del medioambiente.

CE1.8 Aplicar, y en su caso proponer mejoras, los procedimientos de trabajo establecidos y las medidas de seguridad propias del oficio, del procedimiento o requeridas por los permisos de trabajo.

CE1.9 Explicar las principales técnicas relativas a un primer diagnóstico de problemas operacionales.

C2: Realizar los trabajos sencillos de mantenimiento en máquinas simples.

CE2.1 Efectuar trabajos sencillos de mantenimiento en máquinas y elementos simples (apretado de bridas, colocación de discos ciegos, etc.).

CE2.2 Reconocer y hacer un diagnóstico previo de las averías, solicitando, en su caso, la intervención de especialistas.

CE2.3 Realizar revisiones periódicas de acuerdo con el manual o procedimientos establecidos.

Contenidos

1. Fundamentos básicos en la operación de maquinas de la planta quimica:

• Calor y Temperatura.

Naturaleza del calor. Diferencia entre calor y temperatura. Unidades de medida del calor y de la temperatura. Conversión de unidades

Transferencia de calor. Principios. Aplicaciones en la planta química

El calor como forma de transmisión de la energía.

Estados de la materia (cambios de estado).

Propiedades térmicas de los productos (Calor de fusión, Calor de vaporización, Calor específico).

Mecanismos de Transferencia de calor (Conducción, Convección,

Radiación).

• Fluidos. Mecánica de fluidos.

Introducción. Naturaleza de los fluidos. Estados de agregación de la materia.

Propiedades de los fluidos: Descripción, propiedades, clases, unidades, ecuaciones matemáticas.

Masa, peso específico y densidad. Viscosidad. Tensión superficial.

Presión. Concepto de presión.

Compresibilidad de los gases. Incompresibilidad de los líquidos.

Presión de vapor.

Ecuación de estado de los gases.

Problemas relativos al manejo de gases.

Estática de fluidos.

• Electricidad.

Corriente eléctrica.

Intensidad de corriente. Voltaje. Resistencia eléctrica. Ley de Ohm.

Corriente continua y corriente alterna.

Resistencia de un conductor filiforme. Resistividad.

Efecto Joule. Potencia eléctrica.

Unidades de medida de magnitudes eléctricas. Diagramas unifilares.

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2. Representación grafica de los procesos químicos.

Sistemas de representación de instalaciones

Representaciones gráficas de los procesos, (importancia, descripción, función, utilidad etc.). Análisis de ejemplos para cada caso.

Interpretación de esquemas y diagramas de flujo.

Nomenclatura. Símbolos e identificación de instrumentación, lazos de control, elementos, equipos, máquinas e instalaciones.

Tipos de planos y diagramas.

Diagramas de flujo. Diagramas P&I. Diagramas mecánicos. Diagramas isométricos.

Especificaciones y representación de tuberías.

3. Operaciones en los elementos de la planta química.

• Tuberías y Accesorios

Especificación de tuberías:

Características. Tipos. Nomenclatura. Materiales y dimensiones.

Sistemas de unión. Especificaciones-Normas.

Accesorios de tubería:

Codos, tes, cruces, elementos de unión, derivaciones, reducciones,…etc.

Soportes, juntas de expansión.

Aislamiento, traceado de vapor, encamisado.

• Válvulas. Introducción a la válvulas

Importancia. Partes principales de la válvula. Detalles constructivos.

Clasificación: según su utilización y según elementos constructivos.

Descripción funcional y mecánica. Especificaciones de pedido. Ventajas inconvenientes. Materiales.

Válvula de compuerta, de globo, de mariposa, de diafragma, rotatoria.

Válvulas especiales: fuelle, electroválvulas, alta temperatura, criogénicas, altas presiones.

Válvulas con funciones especiales. Descripción funcional y mecánica.

Especificaciones de pedido. Ventajas inconvenientes. Materiales

Válvula de retención. Clasificación: Pistón. Bola. Clapeta

Válvula de seguridad.

Descripción funcional y mecánica. Especificaciones de pedido. Ventajas inconvenientes. Materiales.

Elementos o partes principales (despiece mecánico). Compatibilidad de los materiales de construcción con el proceso. Montaje. Instalación.

Mantenimiento.

Tipos de válvulas y Funcionamiento: de apertura instantánea, de alivio de presión, de actuación directa, de actuación indirecta, de seguridad sencilla, de seguridad doble o múltiple.

Control, revisiones y timbrado de las válvulas de seguridad.

Operación. Mantenimiento. Manipulación de Válvulas

Posicionamiento de la válvula. Manual. Manual con engranaje mecánico

(multiplicador) Neumático. Hidráulico. Eléctrico

Operaciones rutinarias de mantenimiento: Lubricación, engrase, control de la corrosión. Control prensaestopas. Sustitución estopada. Control fugas.

Operaciones de reparación o sustitución de grandes válvulas.

4. Operación de maquinas de la planta química.

• Bombas centrífugas.

Variables. Curvas características (caudal, rendimiento, consumo, presión y altura de impulsión y de aspiración).

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Clases de bombas centrifugas: flujo radial, mixto, axial; horizontales, verticales; autocebantes, multietapas.

Descripción partes principales del grupo motor-bomba: Motor, reductora, acoplamiento, cabezal. Soporte del grupo motor-bomba; bancada y cimentación.

Tipos de cierre. Alineación y vibración. Lubricación. Refrigeración de la bomba.

Operación (arranque y parada). Problemas comunes de las bombas centrífugas

Bombas de hélice. Turbobombas. Bombas verticales y horizontales.

Operación en serie o en paralelo.

Regulación de la descarga de la bomba. Detalles mecánicos.

• Bombas de desplazamiento positivo.

Variables características (caudal y presión).

Tipos de bombas de desplazamiento positivo (pistón, émbolo, membrana).

Bombas mecánicas y bombas de acción directa.

Bombas giratorias. Bombas de lóbulos. Bombas de paletas deslizantes.

Bombas de engranajes. Bombas de husillo o tornillo sin fin.

Detalles de construcción (válvulas del cilindro, amortiguadores de pulsación y estabilizadores de aspiración, bypasses y válvulas de alivio, dispositivos de desplazamiento variable, empaquetadura, lubricación).

Tipos de cierre. Operación (arranque y parada).

Problemas comunes de las bombas de desplazamiento positivo.

• Compresores centrífugos y alternativos: Principios y especificaciones. La relación de compresión

Tipos: descripción y detalles mecánicos.

Constitución y funcionamiento de un compresor alternativo. Dispositivos y métodos de regulación (caudal y presión) en un compresor alternativo.

Constitución y funcionamiento de un compresor centrífugo. Dispositivos y métodos de regulación (caudal y presión) en un compresor centrífugo.

Operación y Mantenimiento del compresor.

Principios de funcionamiento.

Procedimientos de puesta en marcha, parada.

Utilidad e importancia de los “Manuales de Operación y Mantenimiento”

del fabricante.

Control durante la operación. Anomalías en operación. Averías más usuales y causas posibles.

Equipo auxiliar: bomba de lubricación, bancada, sistema de refrigeración, elementos de seguridad (válvulas de alivio, alarmas et.).

Mantenimiento básico

• Turbinas de vapor y gas. Su utilización en la planta química.

Principios de funcionamiento. Descripción de las partes principales.

Procedimientos de puesta en marcha, operación y parada. Control y vigilancia durante la operación de marcha normal, problemas más frecuentes.

Sistemas auxiliares: Sistemas de control y reguladores. Sistema de combustible. Sistema de lubricación. Sistema de encendido. Sistema de arranque. Sistema de venteo.

Mantenimiento básico. Supervisión de las operaciones de mantenimiento específico.

Turbinas monoetápicas y multietápicas. Álabes estacionarios. Turbina de reacción. Turbinas de condensación y sin condensación. Extracción e inducción.

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• Motores eléctricos:

Motores de CA.

Principales partes constructivas. Características eléctricas de los motores

CA. Utilización. Tipos de conexión. Regulación de potencia y velocidad.

Aparatos de maniobra (Seccionadores, interruptores, relés).

Motor y ambiente de trabajo: Tipo de protección (normas IP), temperatura, ambientes agresivos, zonas clasificadas, ambientes inflamables o explosivos (motores seguridad intrínseca, motores antideflagrantes).

Motor y el mantenimiento: calentamiento excesivo, ruidos anormales, anomalías en el sistema de refrigeración, problemas más usuales.

Motores de CC:

Principales partes constructivas. Características eléctricas de los motores

CC. Utilización. Tipos de conexión. Regulación de potencia y velocidad.

Aparatos de maniobra (Seccionadores, interruptores, relés).

Motor y ambiente de trabajo: Tipo de protección (normas IP), temperatura, ambientes agresivos, zonas clasificadas, ambientes inflamables o explosivos (motores seguridad intrínseca, motores antideflagrantes).

Motor y el mantenimiento: calentamiento excesivo, ruidos anormales, anomalías en el sistema de refrigeración, problemas.

UNIDAD FORMATIVA 2

Denominación: PREPARAR Y ACONDICIONAR LOS EQUIPOS PRINCIPALES E

INSTALACIONES AUXILIARES DE LA PLANTA QUIMICA.

Código: UF0230_2

Duración: 90 horas

Referente de competencia: Esta unidad formativa se corresponde con las RP2 y RP3

completas y con la RP4 en lo referente a los equipos principales e instalaciones de la planta química.

Capacidades y criterios de evaluación

C1: Operar en condiciones simuladas el funcionamiento, y las operaciones de equipos de proceso químico y auxiliares (intercambio de calor, destilación, separación, reacción, almacenamiento, conducción y otros elementos de planta).

CE1.1 Caracterizar el funcionamiento, detalles constructivos y la práctica de operación e intervención de hornos y otros equipos de combustión.

CE1.2 Analizar el funcionamiento, detalles constructivos y la práctica de operación e intervención de reactores continuos y discontinuos.

CE1.3 Demostrar el conocimiento del principio de funcionamiento, detalles constructivos y la práctica de operación e intervención, de equipos de separación

(destilación, rectificación, extracción, filtración, etc.).

CE1.4 Contrastar el principio de funcionamiento con los detalles constructivos y la práctica de operación e intervención de intercambiadores de calor.

CE1.5 Relacionar el principio de funcionamiento con los detalles constructivos y la práctica de operación e intervención de depósitos, tuberías de servicios (aire, gases, vapor, agua refrigeración) y otros equipos de planta.

CE1.6 Preparar adecuadamente los distintos equipos para la ejecución de los trabajos de mantenimiento, realizando la secuencia de operaciones establecida:

vaciado, purgado, inertización, colocación de discos ciegos u otros elementos, aislamiento eléctrico, etc.

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Núm. 14 Viernes 16 de enero de 2009 Sec. I. Pág. 5233

CE1.7 Aplicar las normas relativas a la protección personal, de las instalaciones y del medioambiente.

CE1.8 Aplicar, y en su caso proponer mejoras, los procedimientos de trabajo establecidos y las medidas de seguridad propias del oficio, del procedimiento o requeridas por los permisos de trabajo.

CE1.9 Comprobar que se cumplen las condiciones del área necesarias (aislamientos eléctricos generales, aislamiento de zonas, dotación de equipos de emergencia, desconexión de tuberías de productos y energías, etc) para la ejecución de los trabajos de mantenimiento de que se trate.

C2: Realizar los trabajos sencillos de mantenimiento

CE2.1 Efectuar trabajos sencillos de mantenimiento en máquinas y equipos simples

(apretado de bridas, colocación de discos ciegos, etc.).

CE2.2 Reconocer y hacer un diagnóstico previo de las averías, solicitando, en su caso, la intervención de especialistas.

CE2.3 Realizar revisiones periódicas de acuerdo con el manual o procedimientos establecidos.

C3: Evaluar la reacción química, como elemento fundamental de la transformación de la materia en los procesos químicos.

CE3.1 Clasificar los tipos de reacciones químicas, según la naturaleza de la materia que interviene y la aplicación que de ella se obtiene.

CE3.2 Definir las variables que afectan a la velocidad de una reacción y técnicas de desplazamiento de equilibrio, en un proceso químico industrial, así como los posibles sistemas de control de una reacción.

CE3.3 Describir los distintos tipos de reactores industriales, en atención a la finalidad de la reacción y elementos constructivos.

CE3.4 Relacionar la corriente eléctrica con el desplazamiento iónico de una reacción.

CE3.5 Aplicar la electroquímica a procesos de fabricación y purificación de productos químicos.

Contenidos

1. Operaciónes con equipos de planta.

• Principios de operación general

Hornos, intercambiadores de calor,

Reactores, columnas de destilación o separación.

Ciclones, filtros.

Bombas, turbinas de vapor, compresores.

Motores eléctricos, extrusoras, centrífugas, separadores, etc…

• Principales variables de operación y su mutua dependencia.

Paradas de emergencia. Fallo de energía (electricidad, vapor, aire de instrumentación, agua de refrigeración, etc…).

Fugas y roturas. Disparos de reacción.

Orden y limpieza en instalaciones industriales

2. Operaciones en los equipos de separación.

• Generalidades del reglamento de aparatos a presión.

Presión, fluido y temperatura de prueba.

Precauciones (aislamientos de instrumentos, válvulas de seguridad, etc.).

Procedimientos de prueba según tipo de elemento. Depósitos y columnas.

• Equipos de separación líquido-líquido y gas-líquido.

Columnas de destilación, rectificación y extracción (columnas de platos y de relleno).

Equipo auxiliar (rehervidores, condensadores, coladores, distribuidores de flujo, rompenieblas, etc…).

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Depósitos de materias extrañas y trampas de líquidos.

Mezclas peligrosas (reactivas, toxicas, explosivas etc.).

Estabilidad de la columna. Efectos negativos de los cambios rápidos.

Operaciones de parada. Preparación de la columna para la entrada.

Limpieza y reparación. Prueba y verificación. Preparación para la puesta en marcha.

• Equipos de separación sólido-líquido/gas. Centrífugas, filtros, ciclones, decantadores.
• Intercambiadores de calor.

Clases de intercambiadores. Condensadores. Rehervidores (‘reboilers’).

Detalles constructivos y funcionales. Norma TEMA. Especificaciones.

Intercambiadores de tubos concéntricos.

Intercambiadores de tubos aleteados.

Intercambiadores de carcasa y tubo.

Intercambiadores de placas.

Aerorefrigerantes.

Aplicaciones especiales: Condensadores y Rehervidores

Operación.

Puesta en operación. Puntos de vigilancia y control

Problemas más frecuentes: Ensuciamiento, dilataciones, obstrucciones, fugas internas, pérdida de eficacia.

Limpieza y mantenimiento.

3. Reactores químicos.

• Puesta a punto de operaciones de transformación química:

Estequiometría.

Reacciones químicas: reactivo limitante. Rendimiento.

Reacciones exotérmicas y endotérmicas.

Electroquímica. Termoquímica.

Equilibrio químico. Velocidad de reacción. (Cinética química).

Sistemas homogéneos y heterogéneos.

Tipos de de reactores: Tanque agitado, tubular, lecho fluidizado, lecho fijo.

Características principales y aplicaciones en la planta química.

Reactor Tanque Agitado (mezcla total). Principios de funcionamiento.

Elementos principales. Detalles constructivos.

Modos de operación: Continuo. Discontinuo, por lotes o cargas.

Reactor tubular. Principios de funcionamiento. Elementos principales y detalles constructivos. Variaciones del reactor tubular:

Tubular de lecho fijo (flujo pistón).

Tubular, trickled bed.

Tubular, lecho suspendido.

Otros tipos de reactores: Celdas electrolíticas, fermentadores, reactores de membrana, reactores de lecho escurrido, reactores de burbujeo.

Mantenimiento y problemas más frecuentes.

Variables críticas para el proceso y la seguridad.

4. Hornos tubulares de proceso.

• Principios del horno de proceso.

Reacción de combustión. Límites de inflamabilidad. El explosímetro. Calor de combustión.

Descripción funcional y constructiva.

Partes principales del horno.

Cámara de combustión, haz de tubos, quemadores, chimenea, sistema de alimentación aire y combustible.

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Tipos de hornos: Descripción de las distintas formas y disposición de la cámara, tubos y quemadores. Aplicaciones de cada versión. Ventajas e inconvenientes.

Los mecheros o quemadores. Descripción de funcionamiento y partes principales.

Dispositivos para atomización del combustible. Aporte de vapor y aire.

Mantenimiento y problemas más habituales.

Operación del horno.

Variables que se controlan: Temperaturas. Tiro. Caudal de aire (exceso sobre el estequiométrico). Caudal y presión del combustible.

Procedimiento de puesta en marcha/parada del horno. Peligros asociados a la puesta en marcha. Mantenimiento preventivo.

Seguridad en los hornos. Choque de las llamas. Explosiones. Sistemas de combustibles. Método general de ajuste de hornos.

5. Operaciones de las torres de refrigeración.

• Clases de torres de refrigeración: Portátiles y Fijas.
• Torres de refrigeración móviles. Descripción funcional y constructiva.

Grupo de bombeo. Situación. Características. Funcionamiento.

Recinto de contacto, agua-aire atmosférico

• Torres de refrigeración fijas. Descripción funcional y constructiva.

Grupo de bombeo. Situación. Características. Funcionamiento.

Recinto de contacto, agua-aire atmosférico.

• Tratamiento físico-químico del agua de aporte.
• Elementos de circulación del aire. Torres de tiro inducido. Torres de tiro forzado.
• Problemas habituales de las torres de refrigeración: fugas de agua, contaminación por sustancias del proceso químico, formación de depósitos y barros, obstrucciones de las líneas, proliferación de bacterias y microorganismos en el agua.
• Instalación de suministro de aire comprimido:

Características físico-químicas del aire.

Utilización en la planta química.

Calidad-pureza de aire. Calidad industrial. Calidad instrumentación

Descripción elementos principales de la instalación:

Compresores. Sistemas de regulación de presión-caudal.

Equipo auxiliar: sistema refrigeración, filtros, reguladores de presión, lubricador de aire, sistemas de eliminación de humedad. Tanques pulmón.

Elementos que deben controlarse en la instalación. Problemas más frecuentes.

6. Operaciones en Tanques de Almacenamiento.

• Características generales. Clasificación de los tanques en función de la presión:

Cilíndricos con fondo semiesférico. Características.

Esferas y esferoides. Características.

Grandes tanques cilíndricos. Clases. Características.

Elementos auxiliares. Accesorios de los tanques:

De inspección y limpieza.

Accesorios e instrumentos para medición de variables (nivel, tª, presión) y toma de muestras.

De homogenización y calefacción. De seguridad. Cubetos.

Operación en los tanques.

Normas y procedimientos de operación de los tanques.

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Problemas más habituales: Fugas, sobrepresión /depresión en las operaciones de llenado/vaciado.

7. Elementos de uso en planta.

• Elementos de protección de tuberías y recipientes: Función (descripción mecánica y funcional). Características.

Válvulas de seguridad. Válvulas de alivio. Discos de ruptura.

Válvulas de retención.

• Línea de vapor y sus accesorios

Importancia. Funcionalidad. Características.

Sistemas de recuperación de condensado y vapor flash.

Utilización del vapor en líneas de proceso: encamisado y traceado.

Purgadores de vapor: Función (descripción mecánica y funcional).

Clases: Termostáticos. Termodinámicos. De flotador.

Compensadores de dilatación.

Orientaciones metodológicas

Formación a distancia:

Nº de horas máximas

Duración total en horas de

Unidades formativas susceptibles de formación a las unidades formativas distancia

Unidad formativa 1-UF0229 80 50

Unidad formativa 2-UF0230 90 60

Secuencia:

Para acceder a la unidad formativa 2 debe haberse superado la unidad formativa 1

Criterios de acceso para los alumnos

Se debe demostrar o acreditar un nivel de competencia en los ámbitos señalados a continuación, que asegure la formación mínima necesaria para cursar el módulo con aprovechamiento:

• Comunicación en lengua castellana
• Competencia digital
• Competencia matemática
• Competencias en ciencia
• Competencia en tecnología

MÓDULO FORMATIVO 3

Denominación: CONTROL LOCAL EN PLANTA QUIMICA

Código: MF0047_2

Nivel de cualificación profesional: 2

Asociado a la Unidad de Competencia:

UC0047_2 Realizar el control local en planta química

467-9002-A-EOB

evc

BOLETÍN OFICIAL DEL ESTADO

Núm. 14 Viernes 16 de enero de 2009 Sec. I. Pág. 5237

Duración: 130 horas

UNIDAD FORMATIVA 1

Denominación: TOMA DE MUESTRAS Y ANÁLISIS IN- SITU.

Código: UF0231_2

Duración: 50 horas

Referente de competencia: Esta unidad formativa se corresponde con las RP1 y RP2

completas y con la RP4 en lo referente al análisis in-situ.

Capacidades y criterios de evaluación

C1: Aplicar la toma de muestras y efectuar análisis sencillos durante la ejecución del