Investigación

El Laboratorio de Operaciones Unitarias se configura como un espacio clave para la ejecución de proyectos de investigación realizados por diversos grupos de la facultad y de la ESPOCH en general. Su propósito es apoyar el desarrollo de investigaciones en diferentes áreas del conocimiento, brindando un entorno adecuado de trabajo.

Este laboratorio facilita la colaboración entre estudiantes, docentes e investigadores, favoreciendo el intercambio de ideas y el desarrollo de soluciones prácticas. Los proyectos de investigación realizados en este laboratorio se enfocan en resolver problemas reales de la industria, aplicar nuevas tecnologías y optimizar procesos productivos.

Además, se promueve el aprendizaje aplicado y la generación de nuevos conocimientos, impactando positivamente tanto en la comunidad académica como en la sociedad en general. El laboratorio cuenta con el soporte técnico y académico necesario para la correcta ejecución de proyectos de investigación, lo que fomenta la formación de estudiantes altamente capacitados para enfrentar los desafíos del sector industrial.

Los resultados de la investigación se difunden a través de publicaciones científicas, presentaciones en congresos y la implementación de nuevas tecnologías en la industria. Este enfoque permite no solo el fortalecimiento de la formación académica, sino también la contribución al desarrollo científico y tecnológico de la región.

Líneas de Investigación

• Desarrollo de nuevas tecnologías de separación de fluidos.
• Optimización de procesos industriales mediante la aplicación de operaciones unitarias.
• Modelación y simulación de procesos químicos para la mejora de la eficiencia operativa.
• Implementación de sistemas de automatización y control en procesos industriales.
• Investigación de métodos de tratamiento y purificación de líquidos y gases.

Proyectos Destacados

• Desarrollo de sistemas de destilación y absorción de gases para la purificación de líquidos industriales.
• Investigación de nuevas tecnologías de secado mediante el uso de energías alternativas.
• Diseño e implementación de sistemas de extracción de componentes naturales a partir de materias primas vegetales.
• Automatización y control de procesos de transferencia de masa y calor en la industria alimentaria.

El Laboratorio de Operaciones Unitarias se proyecta como un centro de referencia para la investigación aplicada, el desarrollo de tecnologías emergentes y la optimización de procesos industriales. Con la participación activa de docentes, estudiantes e investigadores, se fortalecen las capacidades institucionales para generar nuevos conocimientos y soluciones innovadoras.

Servicios Disponibles

3.1 Uso de Instalaciones

Mediante el Oficio Nro. ESPOCH-FC-2020-3788-O, con fecha 3 de diciembre de 2020, se expidió el Reglamento de Uso de Laboratorios y Centros de Simulación, junto con el Plan de Mantenimiento de Equipos y el Plan de Mantenimiento Físico, los cuales fueron aprobados por el Decano de la Facultad de Ciencias.

De acuerdo con el presente reglamento, los usuarios deben cumplir las siguientes disposiciones para utilizar el laboratorio:

Requisitos Generales

• Artículo 16: Los usuarios que requieran del uso del Laboratorio o los Centros de Simulación, deben solicitar, mediante un oficio, la debida autorización al Decano o a su delegado.
• Artículo 19: Para la realización de proyectos de investigación y trabajos de integración curricular, se deben seguir los pasos:
  • Solicitar y recibir la aprobación para el uso del laboratorio por parte del Decano o su delegado.
  • Registrar el ingreso en el registro de usuarios atendidos por el técnico docente.
  • Llenar el registro de uso de equipos y materiales, y entregar la cédula de ciudadanía.
  • Al finalizar la actividad, entregar el material utilizado en buenas condiciones y registrar la salida en el registro de usuarios.
  • Completar los registros correspondientes según las normas vigentes.

3.2 Asesoría Técnica y Académica

El laboratorio proporciona un espacio práctico donde los estudiantes pueden experimentar, aprender y desarrollar sus habilidades técnicas. Se cuenta con el apoyo de personal especializado que ofrece asesoría académica y técnica para garantizar un aprendizaje integral.

Servicios de Asesoría Ofrecidos

• Capacitación en el uso y manipulación de equipos industriales: Orientación sobre el manejo adecuado de los equipos de laboratorio.
• Acompañamiento y asesoramiento en trabajos académicos: Apoyo técnico en la ejecución de proyectos y trabajos académicos de los estudiantes.
• Capacitaciones técnicas especializadas: Formación dirigida a estudiantes y profesionales interesados en adquirir nuevas habilidades técnicas.
• Asesoría en pruebas y ensayos experimentales: Guía para la correcta ejecución de pruebas de laboratorio, garantizando la precisión y la fiabilidad de los resultados.

3.3 Análisis Disponibles

En el Laboratorio de Operaciones Unitarias, se dispone de la capacidad para realizar diversos análisis físico-químicos. Estos análisis permiten evaluar la calidad de materias primas, optimizar procesos productivos y caracterizar productos finales. Los servicios de análisis están disponibles para estudiantes, investigadores e instituciones externas bajo solicitud previa.

Tipos de Análisis Ofrecidos

• Medición de pH: Determinación de la acidez o alcalinidad de soluciones, garantizando la calidad de los productos.
• Agitación magnética: Procesos de mezcla controlada y homogénea para la preparación de soluciones y suspensiones.
• Pesos y mediciones: Control preciso de cantidades para formulaciones y procesos de producción.
• Determinación de densidad y viscosidad: Evaluación de líquidos para aplicaciones en la industria alimentaria, farmacéutica y de procesos químicos.
• Pruebas de solubilidad: Evaluación de la capacidad de disolución de sólidos en líquidos para controlar la calidad de productos.

3.4 Prácticas Preprofesionales

El Laboratorio de Operaciones Unitarias ofrece a los estudiantes la posibilidad de realizar prácticas preprofesionales de naturaleza profesional I y II, conforme a las normativas de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Estas prácticas permiten a los estudiantes aplicar los conocimientos teóricos en un entorno controlado, mientras desarrollan competencias técnicas esenciales para su desempeño profesional.

Proceso para Solicitar las Prácticas

1. Solicitud de realización de prácticas preprofesionales: El estudiante debe presentar un oficio a la Coordinación de la carrera, solicitando la autorización correspondiente.
2. Aprobación de las prácticas: La Coordinación de la carrera aprueba la solicitud y remite la autorización a la empresa o institución involucrada.
3. Aceptación por parte de la empresa: La empresa o institución receptora emite un documento de aceptación, autorizando la realización de las prácticas en las fechas acordadas.

Este proceso garantiza que los estudiantes adquieran experiencia práctica en el campo profesional, fortaleciendo sus competencias técnicas y su preparación para el mundo laboral.

3.5 Actividades Extracurriculares

Además de los servicios académicos y técnicos, el Laboratorio de Operaciones Unitarias sirve como un espacio para la realización de actividades extracurriculares. Se permite la participación de estudiantes y docentes en la elaboración de productos experimentales, el desarrollo de prototipos y la ejecución de proyectos innovadores.

Principales Actividades

• Elaboración de productos experimentales a pequeña escala.
• Pruebas de nuevos métodos de producción para optimizar procesos industriales.
• Desarrollo de prototipos innovadores para presentaciones académicas o exposiciones científicas.

Estas actividades extracurriculares promueven la creatividad, el pensamiento crítico y la formación de competencias multidisciplinarias en los estudiantes, fortaleciendo su capacidad de innovación y emprendimiento.

Equipos de Laboratorio

El Laboratorio de Operaciones Unitarias cuenta con una infraestructura sólida y una amplia gama de equipos destinados a la enseñanza, la investigación y la vinculación con la comunidad. La disposición de estos equipos permite la ejecución de prácticas académicas, proyectos de investigación y trabajos de integración curricular.

El laboratorio tiene un total de 17 equipos construidos/funcionales y 3 equipos en proceso de rediseño. El área total del laboratorio es de 108.84 m², de los cuales 65.70 m² están ocupados por equipos, mesones y otros elementos necesarios para su operación. Los 43.14 m² restantes están disponibles para la realización de actividades prácticas con una capacidad máxima de 27 personas.

4.1 Equipos Construidos

Los siguientes equipos han sido diseñados, construidos y optimizados por estudiantes y docentes, lo que permite una integración total con la malla curricular.

• Torre de enfriamiento de agua: Permite el enfriamiento de líquidos a través de la transferencia de calor con aire ambiente.
• Torre de destilación: Utilizada en la separación de mezclas líquidas mediante el proceso de destilación fraccionada.
• Banco de prueba de bombas: Herramienta para medir la eficiencia y el rendimiento de las bombas de fluido.
• Descarga de líquido por orificio: Permite estudiar la dinámica de flujo de fluidos a través de orificios calibrados.
• Columna de extracción líquido-líquido: Separa componentes de una mezcla líquida mediante el uso de solventes inmiscibles.
• Sistema de tuberías en paralelo: Utilizado para la evaluación de pérdidas de presión en flujos de tuberías.
• Secador de bandejas: Facilita el secado de materiales sólidos por transferencia de calor, comúnmente usado en alimentos e insumos químicos.
• Torre de absorción de gases: Permite la eliminación de gases contaminantes mediante su contacto con líquidos absorbentes.
• Equipo de Bernoulli: Herramienta para demostrar la relación entre la velocidad, presión y altura en el flujo de fluidos.
• Alambique: Usado para la destilación de líquidos, comúnmente utilizado en la obtención de esencias y destilados.
• Briquetadora: Máquina que permite la compactación de residuos sólidos para la producción de briquetas combustibles.
• Horno mufla eléctrica: Utilizado para calentar muestras a altas temperaturas, generalmente en análisis de cenizas y calcinación de minerales.

4.2 Equipos Adquiridos/Investigación

Estos equipos se adquirieron con fines de investigación y optimización de procesos industriales. Son utilizados en la investigación académica y en la vinculación con la comunidad.

• Equipo de pirólisis: Se utiliza para la descomposición térmica de materiales orgánicos en ausencia de oxígeno.
• Reactor de pirólisis: Equipo especializado para realizar experimentos de pirólisis controlada, permitiendo la obtención de productos como biochar y aceites de pirólisis.

4.3 Equipos Inactivos

Algunos equipos están en proceso de rediseño para adaptarse a nuevas necesidades académicas y de investigación.

Equipos en Proceso de Rediseño

• Molino de cuchillas: Se encuentra en rediseño para optimizar su eficiencia y su compatibilidad con diferentes tipos de materiales.
• Triturador de botellas tipo PET: Se está rediseñando para mejorar su capacidad de trituración y el manejo de botellas PET recicladas.
• Torre de destilación de tinher: Actualmente en proceso de rediseño para mejorar su rendimiento en la separación de líquidos mediante destilación.

4.4 Documentación Asociada

Para garantizar la correcta operación y el mantenimiento de los equipos, cada uno de ellos cuenta con los siguientes documentos de soporte:

• Ficha técnica del equipo: Información técnica relevante, como especificaciones, componentes principales y capacidades.
• Ficha de seguridad y medidas preventivas: Protocolo de seguridad asociado a la operación del equipo.
• Manual de operaciones, mantenimiento y seguridad: Guía paso a paso para la operación y el mantenimiento preventivo y correctivo.
• Guía de práctica: Documento que describe las actividades prácticas que se pueden realizar con cada equipo.
• Video explicativo del funcionamiento del equipo: Recurso audiovisual que ilustra el uso, mantenimiento y seguridad del equipo.

4.5 Impacto de los Equipos en la Formación Académica

Los equipos del Laboratorio de Operaciones Unitarias desempeñan un papel crucial en la formación académica de los estudiantes de la carrera de Ingeniería Química. Su correcto uso permite que los estudiantes experimenten de forma práctica los principios teóricos de la mecánica de fluidos, la transferencia de calor, la destilación, la extracción líquido-líquido, entre otros.

Además, la participación activa en la construcción y el rediseño de equipos fomenta en los estudiantes una mentalidad de innovación, creatividad y resolución de problemas. La interacción con estos equipos no solo mejora su perfil académico, sino que también los prepara para enfrentar los desafíos del sector industrial con una perspectiva práctica y aplicada.

Prácticas Académicas Estudiantiles

Las prácticas académicas estudiantiles son una parte fundamental de la formación profesional de los estudiantes de Ingeniería Química. Estas prácticas brindan la oportunidad de aplicar los conocimientos teóricos adquiridos en el aula a situaciones reales dentro de un entorno de laboratorio y trabajo industrial.

La interacción directa con los equipos y procesos del laboratorio permite a los estudiantes desarrollar habilidades técnicas, trabajar en equipo y enfrentar desafíos reales. Además, fomenta el vínculo entre la academia y la industria, contribuyendo al crecimiento académico y personal de los estudiantes. Estas experiencias son esenciales para la inserción de los estudiantes en el campo laboral.

5.1 Prácticas por Asignatura

Las prácticas están alineadas con las asignaturas de la carrera, permitiendo la integración del conocimiento teórico y práctico. Las asignaturas clave y las prácticas correspondientes son las siguientes:

Operaciones Unitarias II

• Destilación de alcohol artesanal
• Reconocimiento de una Torre de Absorción de Gases

Transferencia de Masa

• Difusividad del Oxígeno en el Agua

Mecánica de Fluidos

• Propiedades fisicoquímicas de los fluidos
• Régimen de flujo
• Determinación de las pérdidas por fricción de un sistema de tuberías en paralelo
• Determinación de la potencia de una bomba

Normas de Seguridad en el Laboratorio

• Protocolos de seguridad y prevención de riesgos
• Uso de equipo de protección personal (EPP)
• Identificación de riesgos y medidas de control

5.2 Objetivos de las Prácticas

Las prácticas académicas tienen como objetivo principal fortalecer la formación técnica y profesional de los estudiantes, permitiéndoles:

• Aplicar los conocimientos teóricos en un entorno práctico.
• Adquirir experiencia directa con los equipos e instrumentos de laboratorio.
• Desarrollar habilidades de resolución de problemas en situaciones reales.
• Fomentar el pensamiento crítico y la toma de decisiones basadas en datos experimentales.
• Fortalecer la capacidad de trabajo en equipo y la colaboración interdisciplinaria.

5.3 Proceso para la Ejecución de Prácticas

El proceso para la ejecución de prácticas académicas se desarrolla de la siguiente manera:

1. Solicitud de Prácticas: Los docentes solicitan el acceso al laboratorio mediante una solicitud formal dirigida a la Coordinación de la Carrera.
2. Programación: La Coordinación de la Carrera programa las fechas y los horarios de las prácticas, asegurando la disponibilidad de equipos y personal técnico.
3. Desarrollo de la Práctica: Los estudiantes ingresan al laboratorio bajo la supervisión de un docente o técnico. Se registran los estudiantes presentes y se les entrega el material necesario para realizar la práctica.
4. Ejecución y Evaluación: Los estudiantes realizan la práctica siguiendo el protocolo establecido, completando los registros de uso de equipos e insumos. La práctica es evaluada por el docente.
5. Entrega de Resultados: Los estudiantes entregan los resultados de la práctica en forma de informe técnico o reporte académico, el cual es evaluado por el docente responsable.

5.4 Beneficios de las Prácticas Académicas

Las prácticas académicas ofrecen múltiples beneficios, tanto para los estudiantes como para la institución educativa:

• Aprendizaje Práctico: Los estudiantes aplican los conocimientos teóricos adquiridos en clase en situaciones reales de laboratorio.
• Fortalecimiento de Habilidades Técnicas: Los estudiantes desarrollan competencias clave para operar equipos, interpretar resultados y solucionar problemas técnicos.
• Preparación para el Mundo Laboral: La experiencia práctica permite a los estudiantes enfrentar los desafíos de la industria de forma proactiva y segura.
• Desarrollo de la Innovación: Los estudiantes se involucran en la creación de nuevos métodos de producción y experimentación, fomentando la investigación aplicada.

5.5 Requisitos para la Participación en Prácticas

Para participar en las prácticas académicas, los estudiantes deben cumplir con los siguientes requisitos:

• Asistencia Obligatoria: La asistencia a las prácticas es obligatoria, y cualquier inasistencia debe ser justificada formalmente.
• Uso de Equipo de Protección Personal (EPP): Los estudiantes deben portar el equipo de protección personal requerido, como guantes, gafas de seguridad y batas de laboratorio.
• Seguimiento de Normas de Seguridad: Los estudiantes deben seguir las normas de seguridad establecidas para cada práctica, garantizando su seguridad y la de sus compañeros.
• Entrega de Reporte Final: Los estudiantes deben presentar un informe técnico que detalle los procedimientos, resultados y conclusiones de la práctica.

5.6 Evaluación de las Prácticas

La evaluación de las prácticas académicas se basa en los siguientes criterios:

• Participación Activa: Se valora la participación activa de los estudiantes durante la ejecución de la práctica.
• Cumplimiento de Normas de Seguridad: Se verifica el uso correcto del equipo de protección personal y el cumplimiento de las normas de seguridad.
• Desempeño Técnico: Se evalúa la precisión en la manipulación de los equipos, la correcta ejecución de los procedimientos y la obtención de resultados precisos.
• Informe Final: El informe técnico debe incluir el objetivo, los procedimientos realizados, los datos obtenidos, el análisis de los resultados y las conclusiones.

5.7 Conclusión

Las prácticas académicas estudiantiles en el Laboratorio de Operaciones Unitarias son esenciales para la formación de los futuros profesionales de Ingeniería Química. Estas prácticas no solo fortalecen los conocimientos teóricos, sino que también proporcionan una experiencia práctica que los prepara para el mundo laboral. El contacto directo con los equipos, la resolución de problemas técnicos y la elaboración de informes académicos son actividades que permiten a los estudiantes adquirir habilidades técnicas, analíticas y de trabajo en equipo.