TECNOLOGÍA DE PROCESOS

Universidad de Piura Facultad de Ingeniería Programa Académico de Ingeniería Industrial y Sistemas

PROCESO Y VARIABLES DE PROCESO

El término “proceso” se usa, en nuestro caso, para referirse a las operaciones que provocan cambios físicos o químicos en la materia

El proceso puede significar una etapa simple, es decir, una operación

unitaria, o un proceso unitario

Proceso

Pero también puede ser un proceso de varias etapas, en serie o en paralelo

PROCESO

Entrada de materia (variables de proceso)

Salida de materia (variables de proceso)

Procesos en serie y en paralelo

REACCIÓN

B1

P

A1

PROCESO 2

PROCESO 1

B2 A2

Procesos en serie

AGUA DE MAR

SAL DE COCINA

EVAPORACIÓN CRISTALIZACIÓN

SAL CONCENT CRISTALES

LAVADO

SAL HUMEDA

SECADO

IMPUREZAS

VAPOR DE AGUA

LICOR MADRE SALMUERA

SALMUERA VAPOR DE AGUA

Procesos con recirculación

Mezclador

PROCESO

Separador

R

A B P AF

AF = Alimentación fresca A = Alimentación al Proceso B = Producto Bruto R = Recirculación P = Producto Neto

Procesos con recirculación y purga

Mezclador

PROCESO

R

A B P AF Separador

PG

AF = Alimentación fresca A = Alimentación al Proceso B = Producto Bruto R = Recirculación P = Producto Neto PG = Purga

Unidad de proceso:

Es el aparato o equipo donde se lleva a cabo el proceso

Cada unidad de proceso está asociada con un conjunto de flujos de entrada y de salida Las variables suelen ser medidas y controladas para mantener un buen rendimiento productivo y un producto de calidad

El ingeniero:

•Diseña una unidad de proceso o

•Supervisa la operación del proceso o •Analiza los resultados

o •Introduce cambios en el diseño inicial

Para hacer algunas de estas cosas, deben realizarse:

Balances de materia y Balances de energía que requieren

•Conocer las cantidades de materia (flujos)

•Conocer las composiciones de cada corriente de materiales

•Conocer las condiciones de los materiales: presión, temperatura, etc. •Medir algunas de estas variables si no se dispone de información

PROCESO

Medición y control de las variables de proceso

¿Qué se mide?

Velocidad de flujo

De masa F

Volumétrico V

Molar F

Densidad = F

V

M F =

F

12

• Cantidad de materia contenida en 6,023 . 1023 unidades de masa atómica. – Referencia: El isotópo de carbono con 6 protones y 6

neutrones en su núcleo (12C) tiene una masa de 0,012 kg.

– Masa atómica del 12C es 0,012 kg . mol-1.

Mmn =

Mol

Densidad de los gases Son sustancias compresibles: varían su volumen con cambios en la presión y temperatura

P V = n R T

Densidad ρ =

P M

R T

Medición de velocidad de flujo volumétrico o caudal

Rotámetros

Caudalímetros

Medidores de placa de orificio

Medición de la presión atmosférica

Atmosférica: Se mide mediante barómetros

Mecánica de Fluidos: Robert Mott

Manométrica: Se mide mediante manómetros como los de tubo en U o de resorte

Mecánica de Fluidos: Robert Mott

Medición de la presión en los sistemas

Termómetros Termocupla

Medición de la temperatura

Termómetro láser

Sesión 01 OPU 603 — 2006 - 2 — V. León Ch. 18

Temperatura

• Medida de la energía cinética de las moléculas de una sustancia en un estado de agregación.

• Medición indirecta. – Volumen de una masa fija de un fluido. – Resistencia eléctrica de un conductor. – Tensión eléctrica de la unión (junta) de dos metales

diferentes. • Escalas:

– Relativas. – Termodinámicas (absolutas).

salinómetro

Medición de la concentración

• Concentración Molar:

• Fracción molar:

• Fracción en masa:

Vnc

Vnc i

iT

T ==

j

i

T

ii n

nnny

Σ==

j

i

T

ii m

mmmx

Σ==

Formas de expresar la concentración