Post on 10-Jul-2015
Ingeniería de Procesos
UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRES
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
Sistema
¿ Que es un sistema?Es una parte del universo a la cual se estudia. Se
separa del resto del Universo por una frontera física
o imaginaria.
Frecuentemente, po
r comodidad, los
límites del sistema
se hacen coincidir
con paredes
sólidas.
Sistema
sistema
masa que ingresa
masa que sale
Energía que ingresa o
sale como trabajo
Energía que ingresa o
sale como calor
MEDIO
AMBIENTE
Frontera del sistema
Tipos de Sistema
De acuerdo a sus el interacciones con el medio:
Abiertos: hay entradas y/o salidas de material
hacia los alrededores.
Cerrados: no hay entradas ni salidas de
materiales hacia los alrededores.
Adiabáticos No hay entrada ni salido de
calor.
Aislados: no hay ningún tipo de interacción
con los alrededores, ni de materia ni de
energía.
ABIERTOCERRADO
AISLADOADIABATICO
Representación Gráfica de
Procesos
3. Deben escribirse todos
los datos posibles sobre
las corrientes.
1. Cada UNIDAD es
representada por un
rectángulo o la gráfica
que le corresponda.
2. Los FLUJOS DE
MATERIA están
representados por líneas
que entran y salen de las
unidades.
F = 100 kg/h
Bz = 0,5
Tol = 0,5
A= ?
Bz = 0,9
Tol = 0,1
B= ?
Bz = 0,02
Tol = 0,98
MATERIAS
PRIMAS
ACONDICIONAMIENTO
DE MATERIAS PRIMAS
ESQUEMA DE UN PROCESO INDUSTRIAL SIMPLIFICADO
OPERACIONES
FISICAS DE
SEPARACION
OPERACIONES DE
TRANSFORMACION
productos
PROCESO INDUSTRIAL
ENERGIA
SERVICIOSASPECTOS
SOCIOPOLITICOSASPECTOS
ECONOMICOS
DISPONIBILIDAD
Y COSTE
REGULACIONES
AMBIENTALES
TECNOLOGIA
DISPONIBLE MERCADO
MATERIAS
PRIMASPRODUCTOS
OPERACIÓN BASICA
• Conocida como Operación Unitaria es
cada una de las operaciones o etapas
individuales con una función específica
diferenciada que , coordinadas, permiten
llevar a cabo un proceso químico
industrial.
EJEMPLOS DE OPERACIÓN BASICA
destilación
extracción
adsorciónabsorción
EJEMPLOS DE OPERACIÓN BASICA
moliendatamizado
mezclado sedimentación
REGIMENESTACIONARIO
NO ESTACIONARIO
OPERACION
CONTINUA
DISCONTINUA
SEMICONTINUA
METODOS DE TRABAJO EN LAS
OPERACIONES BASICAS
Comportamiento de un sistema con
respecto al tiempo
• Estado estacionario:
Se dice que un
sistema se encuentra
en estado estacionario
(estable, régimen
permanente) si sus
propiedades no varían
con el tiempo.
Q1
Q2
Q1 = Q2
h = cte
Estado no estacionario o transitorio
• Estado no
estacionario: si las
propiedades o
condiciones de un
sistema cambian en el
tiempo, el sistema se
encontrara en estado
no estacionario o
transitorio.
El nivel del líquido y el
caudal de salida varían con
el tiempo
h ≠ cte
OPERACIÓN DISCONTINUA
(batch o por lotes)
OPERACIÓN CONTINUA
OPERACIÓN SEMICONTINUA
VENTAJAS DE LAS OPERACIONES
CONTINUAS
• Economía de escala
• Fácil recuperación de calor
• Automatización
• Eliminación de tiempos muertos.
• Mayor uniformidad de los productos
• Mayor producción por unidad de volumen
DESVENTAJAS DE LAS
OPERACIONES CONTINUAS
• Se requiere uniformidad de composición de
materias primas y reaccionantes.
• Difícil adaptación de la producción al
consumo.
• Arranque y parada complicados.
• Equipo de instrumentación y control costoso.
FLUJO
CONTRACORRIENTE
PARALELO
CRUZADO
CONTACTO ENTRE
FASES
CONTINUO
POR ETAPAS
REPETIDO
METODOS DE TRABAJO EN LAS
OPERACIONES BASICAS
OPERACIÓN CON FLUJO EN PARALELO
OPERACIÓN CON FLUJO EN
CONTRACORRIENTE
CONTACTO CONTINUO
CLASIFICACION DE LAS
OPERACIONES BASICAS DE
SEPARACION
SEGÚN LAS FASES QUE INTERVIENEN
FASES Y MECANISMOS OPERACIÓN BASICA
GAS - LIQUIDO ABSORCION/DESTILACION
LIQUIDO - LIQUIDO EXTRACCION
LIQUIDO - SOLIDO ADSORCION/LIXIVIACION
GAS - SOLIDO SECADO/LIOFILIZACION
SEGÚN EL MECANISMO CONTROLANTE
FASES Y MECANISMOS OPERACIÓN BASICA
TRANSFERENCIA
DE MATERIA
ABSORCION/DESTILACION
TRANSMISION DE CALOR EVAPORACION
TRANSFERENCIA DE
MATERIA + TRANSMISION
DE CALOR
HUMIDIFICACION
SECADO
CRISTALIZACION