7/26/2019 Documento de Sintesis de procesos

1/3

Universidad industrial de Santander

Escuela de ingeniera qumica

Sntesis y anlisis de procesos qumicos

INTRODUCCIN AL DISEO CONCEPTUAL DE LOS PROCESOS QUIMICO

M. Uribe Echavarra1, M.E Acosta Batista2

Escuela de ingeniera qumica, Universidad Industrial de Santander

Resumen

!eali"ar el dise#o de un $roceso que involucra trans%ormaciones %sicas &

qumicas de la materia con el %in de crear $roductos de alto valor agregado

conlleva a la $lani%icaci'n ob(etiva de actividades $ara el desarrollo de dicho

$roceso) al iniciar la construcci'n del enlace de las o$eraciones unitarias $ara

la trans%ormaci'n de la materia se $lantean diagramas de bloques que uni%ican

& $resenta de %orma general & esquem*tica el $roceso, esto se reali"asiguiendo varias metodologas , en este documento se tendr* en cuenta la

estrategia $lanteada $or el libro de +ouglas, que (erarqui"a ob(etivamente los

niveles de decisi'n.

ESTRUCTURA ENTRADA-SALIDA DEL FLOWSHEET

En la actualidad eisten un sinn-mero de $rocesos &a establecidos, es $or elloque el traba(o de un dise#ador es orientado al me(oramiento & o$timi"aci'n de

los $rocesos, $ro$oniendo & com$arando alternativas de dise#o que le

$ermitan escoger la m*s $lausible & a(ustable a los ob(etivos & requerimientos

establecidos) El traba(o de dise#ar & estructurar un $roceso es guiada $or

eta$as (er*rquicas que $ermiten visuali"ar & $riori"ar las decisiones en el

dise#o de los $rocesos) la metodologa $ro$uesta $or +ouglas 1/ genera las

siguientes eta$as b*sicas de dise#o0

1. +e%inir el modelo de $roducci'n continuo o intermitente.

7/26/2019 Documento de Sintesis de procesos

2/3

2. +eterminar el n-mero & com$osiciones de las corrientes de la estructura

de entrada & salida.. +eterminar la estructura de reactores & reciclo.. +e%inir la estructura del sistema de se$aradores.3. +e%inir la integraci'n de energa en una red de intercambiadores de

calor.

4ada una de estas eta$as tiene ob(etivos $articulares & t5cnicas $ro$ias, & a

medida que se avan"a en cada nivel de la (erarqua, se %ormulan cuestiones

que $ermiten elegir entre m-lti$les alternativas 2/.

Una ve" culminado la $rimera consideraci'n del nivel de dise#o que es de%inir

el modelo de $roducci'n, se $rosigue a concretar la estructura de entrada &

salida de los materiales al $roceso en este nivel, es de suma im$ortancia

conocer la estequiometria del $roceso en cuesti'n & tener de%inido cuales sonlas materias $rimas, los $roductos $rinci$ales & secundarios.

Se considera el sistema de control como una ca(a negra en donde solo ha&

entrada & salida de materiales) $ara los materiales que entran en la ca(a &

cum$len la %unci'n de materia $rima se $ueden $resentar como corrientes de

material $uro o tambi5n $resentar im$ure"as & si la im$ure"a se $resenta en

cantidades signi%icativas & $uede intervenir en mi $roceso de manera negativa

&a sea aumentando los costos de $roceso lo me(or es removerla antes que

entre al reactor, otro regla heurstica de toma de decisiones de los materiales

de entrada es 0

Usar un exceso de algn reactante para consumir completamente a otro

reactante que sea valioso, toxico o peligroso [2].

6tro $ar*metro de estudio son las corrientes de reciclo & $urga nivel del

dise#o de $rocesos, en donde los com$onentes livianos son se$arados del

$roceso debido a que ellos requieren de re%rigeraci'n & esta es una de las

o$eraciones m*s costosas, otra alternativa de estudio es utili"arlos como

%uente de energa, $ero esto va ligado al contenido cal'rico de los

com$onentes $resentes en la $urga. Ahora bien, en muchos $rocesos se

$resentan reacciones reversibles & tomar una decisi'n $rudente res$ecto al

$roducto de estas reacciones $uede ser orientada a la siguiente reglaheurstica0

Reciclar un subproducto de reacciones reversibles si es de poco valor y usarlo

como reactivo al producto principal [2].

En el nivel 3 de dise#o se determina el n-mero de corrientes de $roducto que

abandonaran el $roceso $ara ello se recomienda reali"ar una lista de todos los

com$onentes de la reacci'n en donde estos son clasi%icados en $roducto,

sub$roducto, materia $rima & de $urga esta clasi%icaci'n es denominada c'digo

de destino & el n-mero de gru$os de todas las corrientes, sin contar la de

reciclo corres$onden al n-mero de corrientes de $roducto 1/.

7/26/2019 Documento de Sintesis de procesos

3/3

7i(ar las variables de dise#o no solo $uede ser orientadas a los $lanteamientos

heursticos estas de$enden directamente a tener variables de entrada & salida

cercanos a los '$timos que me garantice rentabilidad en el $roceso, $ara ello

se calcula el $otencial econ'mico $ara $oder determinar el bene%icio anual que

se lograra si no se inclu&en los costos de ca$ital o de servicio.