MODULO EXPERIMENTAL PARA EL ESTUDIO DE LA DINÁMICA Y CONTROL DE UN SISTEMA DE PRIMER ORDEN PARA EL LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA IV

Abstract

Con el propósito de perfeccionar la adquisición de conocimientos en la formación profesional de los alumnos de Ingeniería Química se plantea el desarrollo de diversas técnicas didácticas que los ayuden a complementar y aplicar su aprendizaje con una sólida base en la experimentación. Esto, de tal manera, que se logre una relación directa entre la teoría y la práctica procurando siempre, en lo general, solucionar problemas, disminuir las deficiencias en el aprendizaje y, en particular, facilitar la comprensión de los fundamentos de la Dinámica y Control de los sistemas.

Conviene hacer una breve descripción del contexto docente donde se encuentra ubicado este proyecto. Al momento del diseño de la estructura curricular de la carrera de Ingeniería Química en el año 2005, se procuró que las asignaturas curriculares obligatorias fueron concebidas de tal forma que en sus prácticas o guiones experimentales se integraran los conocimientos de un grupo de materias teóricas que el alumno debió haber cursado previamente. De esta forma la experimentación podría abordar problemas utilizando elementos de más de una de las asignaturas teóricas y se permita así que el alumno observe los fenómenos experimentales con criterios y conocimientos integrales. Esta condición ambiciosa en el diseño de los laboratorios exige un esfuerzo académico colegiado mayor que lo necesario en los esquemas tradicionales donde cada una de las asignaturas teóricas tiene su complemento en una asignatura experimental exclusiva. En este contexto, la asignatura experimental Laboratorio de Ingeniería Química IV (1823) es la recipiendaria de las materias teóricas que a continuación se enumeran: Ingeniería de Reactores I (1642), Ingeniería de Reactores II (1740) y Dinámica y Control de Procesos (1819), DYCP. El estado en el que actualmente se encuentra el conjunto de guiones experimentales que se ofrecen en el Laboratorio de Ingeniería Química IV tiene un fuerte desbalance, de modo que los fenómenos que se observan y analizan en los guiones no abordan en su mayoría los temas asociados a la asignatura de DYCP. Colegiadamente se ha discutido sobre este desequilibrio y se ha encontrado que la dificultad para incorporar estos aspectos especializados se debe a la ausencia de modelos experimentales que sean operados en condiciones del régimen no-estacionario (también llamado régimen transitorio o dinámico). Desde la jefatura del departamento de Ingeniería Química se ha buscado adquirir sistemas experimentales que cumplan con estas condiciones y permitan el desarrollo de guiones más equilibrados, pero en el mercado tales sistemas son extremadamente costosos y con un nivel de sofisticación tal que solo pueden ser operados por manos expertas. Esto último hace un contrasentido, pues lo que se desea es que nuestros alumnos adquieran la experiencia mediante la operación de los sistemas. Por ende, es menester la construcción de nuestros propios sistemas experimentales a la medida de las necesidades docentes de la carrera de Ingeniería Química. He aquí la razón por la cual se está solicitando el apoyo para este proyecto. Como parte del desarrollo de nuevas técnicas didácticas se propone el desarrollo de nuevos guiones experimentales que acerquen a los alumnos a la práctica de control automatizado de procesos. Para este fin se planea construir un módulo experimental que permita además la capacitación del personal académico en la rama de control de procesos mediante la elaboración de dos guiones experimentales que tendrán como base el módulo experimental que se propone. Esto está considerado, como ya se explicó con antelación, dentro del contenido curricular del Laboratorio de Ingeniería Química IV en el Plan de Estudios Vigente de la Carrera de Ingeniería Química.