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, por 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.

ABIERTO CERRADO AISLADO ADIABATICO

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 SERVICIOS ASPECTOS SOCIOPOLITICOS ASPECTOS ECONOMICOS DISPONIBILIDAD Y COSTE REGULACIONES AMBIENTALES TECNOLOGIA DISPONIBLE MERCADO MATERIAS PRIMAS PRODUCTOS

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 adsorción absorción

EJEMPLOS DE OPERACIÓN BASICA molienda tamizado mezclado sedimentación

REGIMEN ESTACIONARIO 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. Q1Q1 Q2Q2 Q 1 = Q 2 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

OPERACIÓN CON FLUJO CRUZADO

CLASIFICACION DE LAS OPERACIONES BASICAS DE SEPARACION

SEGÚN LAS FASES QUE INTERVIENEN FASES Y MECANISMOSOPERACIÓN BASICA GAS - LIQUIDOABSORCION/DESTILACION LIQUIDO - LIQUIDOEXTRACCION LIQUIDO - SOLIDO ADSORCION/LIXIVIACION GAS - SOLIDO SECADO/LIOFILIZACION

SEGÚN EL MECANISMO CONTROLANTE FASES Y MECANISMOSOPERACIÓN BASICA TRANSFERENCIA DE MATERIA ABSORCION/DESTILACION TRANSMISION DE CALOREVAPORACION TRANSFERENCIA DE MATERIA + TRANSMISION DE CALOR HUMIDIFICACION SECADO CRISTALIZACION