n procesos industriales

procesos industriales

proceso industrial (la clásica)

• conjunto de etapas o fases las cuales permiten transformar materias primas en productos y subproductos, con el  uso de suministros y la adición o secuestro de energía, mediante reacciones o cambios físicos, con el objetivo de agregar valor a una materia

materias primas

• elementos de origen natural o artificial, que, introducidos en un proceso, mediante transferencia de energía, de materia o de movimiento, son transformados en productos o subproductos.

procesos industriales

suministros

• elementos necesarios para poder transformar la mp en productos y subproductos.

•aguas de refrigeración •vapor de baja, media, alta

•etc.

energía

necesaria para hacer andar un proceso:

•energía eléctrica (bombas, sistemas de control)

•energía química (combustible, calor de reacción)

•energía humana (operación y control)

operaciones unitarias

generalmente, un proceso puede descomponerse en la siguiente secuencia:

1. entrada de materias primas
2. operaciones físicas de acondicionamiento
3. reacciones químicas
4. operaciones físicas de separación
5. productos

historia

materiales naturales

Siglo XII: reactivos naturales como:

ácidas: jugo de limón, vinagre, leche agria álcalis: carbonato de cenizas, cal Siglo XIV: procesos para producción de:

hno₃, h₂so₄, agua regia

se inició la fabricación de sales inexistentes hasta entonces que sirvieron de mp para otros procesos

Siglo XVI:       inicia la explotación de carbón

(máquinas de vapor)

aparece la industria manufacturera, con grandes requerimientos de productos químicos.

procesos industriales

a esta altura, los materiales eran sometidos a cambios químicos para transformarlos en nuevos productos:

Siglo XX:

•plásticos

•fibras

•caucho sintético

•productos farmacéuticos

historia

1791: carbonato de sodio, proceso leblanc

1856: primer colorante sintético, perkin

1866: carbonato de sodio, proceso solvay

1891: extracción de azufre subterráneo, frasch

1891: primera fibra artificial de nitrocelulosa, chardonnet

1896: liquefacción del aire en escala industrial, linde

1900: ácido sulfúrico por el método de contacto

1905: cianamida cálcica

1910: soda y cloro por electrólisis del cloruro de sodio

1910: fibra artificial, rayón viscosa

1913: síntesis del amoniaco a partir de sus elementos, b.A.S.F.,

oppau, Alemania

representaciones gráficas de procesos

entregan información con distintos niveles de detalle (bajo, medio, alto) dependiendo del requerimiento de información. Existen:

•descripción de un proceso

•diagrama de bloques

•diagrama de flujo de procesos

•diagrama de cañerías e instrumentos

Diagrama de proceso

muestran en forma esquemática el proceso, sus sistemas de control y la relación que hay entre un equipo y otro. Indican las t, p, y q a la capacidad de diseño garantizada. Además las dimensiones relativas aproximadas de los equipos. También se agregan datos que sirvan a la operación, tales como x de productos , datos básicos generales como t de agua de refrigeración, t de aire, etc.

diagrama de flujo de proceso de polietileno

Proceso de producción de cerveza

Diagrama de proceso

Plano de planta (plot plan)

con las dimensiones de los equipos determinados anteriormente y con las dimensiones aproximadas de los equipos que se compran (y de los cuales todavía no hay planos) se dibuja el plano de planta. Se establecen los niveles físicos (pisos) y elevaciones de ésta.

los equipos se ubican considerando:

una buena separación entre equipos que permita a la vez una fácil operación, mantención y líneas cortas

distancia adecuada desde la sala de control (manual)

secuencia del proceso y procedimientos de operación

Plano de planta (plot plan)

procesos industriales 2006

son documentos de comunicación entre los gruppos de trabajo que están interviniendo.

Eseldocumento

másimportante de un proyecto porque en él está todo lo que comprende al proceso. Son una vista de una dimensión de la planta. Los distintos grupos que intervienen usan el p&id para su trabajo. Siempre se va actualizando.

los p&id son planos basados en el pfd (process flow diagram) que muestran todos los aspectos físicos de la planta y de los equipos. El p&id debe tener indicadas todas las líneas de interconexión, líneasdepuestaenmarcha,válvulas,drenajes, instrumentos,loopolazosdecontrol,sistemas de protecciones, puntos de muestreo, coneccionesalsistemadeaguasaceitosas, etc.

tiene por objeto:

1. tener claridad para revisar los procedimientos de puesta en marcha, vaporizaciones, gasificaciones, puntos de bloqueo, paletas, lavados, etc.
2. establecer todas las líneas para su dimensionamiento
3. revisar por otros grupos si están cubiertas sus necesidades (mantención,

laboratorio)

1. especificaciones mecánicas
2. establecer condiciones de operación de diseño.