leccion 1 2014
Summary
TLDREl curso de diseño básico de procesos químicos presenta una introducción a la transformación de materias primas en productos de mayor valor económico a través de una secuencia de operaciones químicas y físicas. Los ingenieros químicos diseñan y supervisan procesos industriales, utilizando diagramas de procesos para comunicar sus diseños. La industria química es diversa, abarcando desde la fabricación de jabones hasta plaguicidas, y el diseño de procesos es un proceso creativo que integra técnicas de ingeniería para satisfacer criterios de diseño y especificaciones de operación.
Takeaways
- 🔬 Un proceso químico es una secuencia de transformaciones químicas y físicas que convierten materias primas en productos de mayor valor económico.
- 📚 El diseño de procesos químicos, según Robben Smith, implica la selección y organización de operaciones que transforman materias primas en productos.
- 🛠️ Los ingenieros químicos no solo diseñan y supervisan, sino que también se encargan de la operación segura y controlada de equipos industriales.
- 📈 La industria química es muy diversa, abarcando desde la fabricación de jabones hasta la producción de plaguicidas, y utiliza una amplia gama de procesos y equipos.
- 🏭 Los procesos químicos utilizan equipos como reactores, destiladores, calentadores, etc., para lograr la transformación de los materiales.
- 📊 Los ingenieros químicos presentan sus diseños a través de diagramas de procesos, que son esquemas y dibujos que comunican ideas y estructuras del proceso.
- 🛑 Las actividades principales de los ingenieros químicos incluyen conceptualizar, diseñar, supervisar, optimizar y administrar los procesos químicos.
- 🔄 El diseño de procesos químicos es creativo y requiere la síntesis y análisis de diferentes alternativas de operación y equipos.
- 📝 Los criterios de diseño incluyen rentabilidad, reducción del consumo de materiales y energía, y el impacto mínimo en el entorno.
- 🔍 El proceso de síntesis de procesos químicos implica la evaluación y comparación de diferentes alternativas para seleccionar la más eficiente y efectiva.
- 📋 El diseño de procesos químicos concluye con la entrega de un informe técnico que detalla aspectos como diagramas de flujo, balances de materiales y especificaciones de equipos.
Q & A
¿Qué es el diseño de procesos químicos según el script?
-El diseño de procesos químicos es el proceso de seleccionar y ordenar una serie de operaciones que transformen las materias primas en productos de mayor valor económico, integrando diversas técnicas de ingeniería.
¿Cuál es el ejemplo dado en el script para ilustrar la transformación de materiales en procesos químicos?
-El script menciona que, por ejemplo, a partir del petróleo se obtiene el etileno, que a su vez se usa para fabricar polietileno, un material con una gran variedad de usos.
¿Qué tipo de equipos se utilizan en los procesos químicos según el video?
-En los procesos químicos se utilizan equipos como reactores, destiladores, calentadores, entre otros, que son esenciales para la transformación de las materias primas.
¿Qué es un proceso químico según la definición dada en el script?
-Un proceso químico es un arreglo de operaciones interrelacionadas y funcionalmente diferenciadas que realizan transformaciones químicas y físicas en las que las materias primas se transforman gradualmente en productos.
¿Qué son las operaciones unitarias y cómo se relacionan con los procesos químicos?
-Las operaciones unitarias son unidades de proceso de diferentes tipos, como reactores, calentadores, destiladores, etc., que conforman los procesos químicos y son fundamentales en la transformación de las materias primas en productos.
¿Qué papel desempeñan los ingenieros químicos en el diseño de procesos químicos?
-Los ingenieros químicos conceptualizan, diseñan, supervisan, optimizan y administran los procesos químicos, asegurando que cumplan con las especificaciones de funcionamiento y seguridad, y que sean eficientes en términos de costo y consumo de energía.
¿Cómo se presentan los diseños de los ingenieros químicos?
-Los ingenieros químicos presentan sus diseños en forma de diagramas de procesos, que incluyen esquemas y dibujos que comunican ideas de diseño, modelos y estructuras del proceso.
¿Qué es un diagrama de destilación y qué función cumple en una planta química?
-Un diagrama de destilación representa la configuración y el funcionamiento de una columna de destilación, que es utilizada para purificar componentes volátiles y aumentar la pureza de los productos.
¿Qué son los criterios de diseño y cómo afectan el proceso de diseño de procesos químicos?
-Los criterios de diseño son estándares que determinan cómo se realiza el diseño, como obtener mayor rentabilidad, reducir el consumo de materiales y energéticos, minimizar la afectación al entorno y asegurar la seguridad en la operación.
¿Qué es la síntesis de procesos y cómo se relaciona con el diseño de procesos químicos?
-La síntesis de procesos es la tarea de invención de la estructura y determinación de las condiciones de operación del proceso. Involucra la evaluación y comparación de alternativas de operación y equipos para generar un diagrama del proceso que cumpla con los criterios de diseño.
¿Cuáles son las razones para modificar un proceso químico existente?
-Las razones para modificar un proceso químico pueden incluir permitir un aumento en la capacidad de producción, mejorar las operaciones de equipos, o incorporar nuevas tecnologías para cumplir con las especificaciones de operación de manera más eficiente y segura.
Outlines
🔬 Introducción al Diseño de Procesos Químicos
El primer párrafo introduce el curso de diseño básico de procesos químicos, destacando que un proceso químico es una secuencia de operaciones interrelacionadas que transforman materias primas en productos de mayor valor económico. Se menciona la importancia de los diagramas de procesos y la función de los ingenieros químicos en el diseño, supervisión y optimización de estos procesos. El texto también hace referencia a la variedad de productos de la industria química y a las técnicas de ingeniería involucradas en el diseño, como la termodinámica y la economía.
🛠 Proceso Creativo y Diseño de Procesos Químicos
El segundo párrafo profundiza en el proceso creativo del diseño de procesos químicos, enfocándose en la síntesis y análisis de procesos, y en la selección de equipos y condiciones de operación. Se definen las unidades de proceso y se discuten los criterios y especificaciones de diseño, que incluyen rendimiento, rentabilidad y minimización del impacto ambiental. El párrafo también aborda la modificación de procesos existentes y la importancia de elegir equipos con características y especificaciones de operación eficientes y seguras.
📊 Resumen de Diseño Básico de Procesos Químicos
El tercer párrafo concluye la introducción al diseño básico de procesos químicos, resumiendo los puntos clave presentados en los párrafos anteriores. Se reitera que los procesos químicos son una secuencia de transformaciones que incrementan el valor económico de los materiales y que los ingenieros químicos diseñan y especifican equipos como reactores, cambiadores de calor y destiladores para cumplir con los requisitos de funcionamiento y seguridad, con el objetivo de minimizar costos y consumo de energía.
Mindmap
Keywords
💡Diseño de procesos químicos
💡Operaciones interrelacionadas
💡Transformación química y física
💡Materias primas
💡Reactor
💡Destilación
💡Ingenieros químicos
💡Diagramas de procesos
💡Industria química
💡Síntesis de procesos
💡Especificaciones de diseño
Highlights
El diseño de procesos químicos es la transformación de materias primas en productos de mayor valor económico a través de una secuencia de transformaciones químicas y físicas.
Robben Smith en su libro 'Kamikazes Design and Integration' enfatiza la importancia del diseño en la producción y uso del producto en la economía.
Los procesos químicos transforman materiales de bajo costo, como el petróleo, en productos de alto valor como el etileno y el polietileno.
En una planta química se utilizan equipos como reactores, destiladores, calentadores, entre otros, para la transformación de materiales.
Los ingenieros químicos no solo diseñan y supervisan la operación de equipos industriales, sino que también verifican la producción y calidad de los productos.
Los diagramas de procesos son una forma de comunicación de ideas, diseños, modelos y estructuras en el diseño de procesos químicos.
Las principales actividades de los ingenieros químicos incluyen conceptualizar, diseñar, supervisar, optimizar y administrar procesos químicos.
La industria química es muy diversa, con una amplia gama de productos que van desde jabones y detergentes hasta fertilizantes y plaguicidas.
El diseño de procesos implica seleccionar y ordenar una serie de operaciones que transformen las materias primas en productos.
El diseño es un plan creativo que integra una serie de operaciones para fabricar un producto específico.
El proyecto para el desarrollo de un proceso químico concluye con la entrega de un informe técnico que especifica diseños, diagramas y costos.
La síntesis de procesos es una tarea de invención que involucra la estructura y las condiciones de operación del proceso.
Las unidades de proceso, también llamadas operaciones unitarias, son componentes clave en los procesos químicos.
El diseño de procesos químicos no es trivial y requiere la selección eficiente de equipos y características para satisfacer los criterios del diseño.
Los criterios de diseño incluyen rentabilidad, reducción de consumo de materiales y energía, y minimización del impacto ambiental.
El diseño más atractivo no siempre es el óptimo, sino el mejor esquema del proceso que cumpla con los criterios de diseño.
Las modificaciones a procesos en operación pueden ser para aumentar la capacidad de producción o mejorar las operaciones con nuevas tecnologías.
El diseño básico incluye cálculos aproximados y simulaciones para facilitar la labor de los ingenieros en el diseño de equipos.
Transcripts
hola bienvenido sea el curso de diseño
básico de los procesos químicos este
vídeo presenta la introducción del
diseño de los procesos químicos un
proceso químico comprende un arreglo de
operaciones interrelacionadas y
funcionalmente diferenciadas en una
secuencia de transformaciones químicas y
físicas en las que las materias primas
gradualmente se van transformando en los
productos estos últimos con mayor valor
económico que los materiales a partir de
los cuales se obtienen robben smith en
su libro kamikazes design and
integration de la editorial john
williamson indica que procesan y se crea
activity word uiw genere días antes ley
de intuit cuentan prótesis por
producción y uso del producto en
económica en el que se sientan
invariablemente oldman y way
por ejemplo procesiones de uso
techniques to específicamente direct en
el propio configuration versión en
youtube y new out en simples términos
los procesos químicos transforman
materiales de bajo costo
a otros de mayor valor por ejemplo a
partir del petróleo se obtiene el
etileno que se usa para fabricar
polietileno el cual tiene una gran
variedad de usos
durante la transformación de materiales
en los procesos químicos se usan muchos
equipos de diferentes tipos por ejemplo
reactores destiladores calentadores
etcétera en una planta de productos
químicos se encuentran reactores
cambiadores de calor y columnas de
destilación como la que tenemos aquí en
nuestra planta dentro del destilado se
encuentran múltiples platos para
purificar al componente más volátil
mientras más platos se tengan la pureza
de los productos será mayor
los ingenieros químicos no quitan
tuercas no instalan ni reparar los
equipos industriales como los
cambiadores de calor que aquí se
muestran pero si están preparados para
diseñar equipos y procesos industriales
además de supervisar la operación segura
y controlada de los equipos deben
comprobar la producción estable y con la
calidad deseable de los productos los
ingenieros presentan sus diseños en
forma de diagramas por ejemplo los
ingenieros electrónicos en diagramas
electrónicos y los ingenieros y miles en
sus planos de construcción los
ingenieros químicos presentan los
diseños en diagramas de procesos los
esquemas y dibujos en los diagramas
intentan comunicar ideas diseños modelos
y estructuras las principales
actividades de los ingenieros químicos
son conceptualizar diseñar
a supervisar optimizar y administrar los
procesos químicos en los cuales se
cambia el estado de la composición
química de los materiales a través de
reacciones químicas y químicas o electro
químicas y operaciones de separación
como la destilación la industria química
es muy amplia con una gran gama de
productos por ejemplo la fabricación de
jabones y detergentes de papel y cartón
vidrio y cerámica fertilizantes
gasolinas y plaguicidas etcétera y la
lista parece interminable esto implica
que los procesos de la industria químico
no sólo procesan sustancias químicas
también minerales y recursos fósiles
como el petróleo la actividad más
importante de los ingenieros químicos es
el diseño de los procesos y de los
equipos el diseño de los procesos
involucra seleccionar y ordenar una
serie de operaciones que transformen las
materias primas en productos aplica e
integra varias técnicas de ingeniería
como la termodinámica la cinética
química y
la economía el diseño después una
propuesta que integra una serie de
operaciones en las que se pueda fabricar
un producto específico en general un
diseño es un plan para crear algo un
aparato un edificio una organización una
fábrica hacer un plan implica poner por
escrito en forma ordenada y comprensible
la disposición general de una obra y la
manera de desarrollar un plan es a
través de un proyecto un proyecto
después el marco de trabajo para crear
el diseño
el proyecto para el desarrollo de un
proceso químico concluye con la entrega
del informe técnico en el tiempo
especifican en contrato y parte en la
información que debe contener es la
siguiente las bases de diseño los
diagramas de flujo la descripción del
proceso balances de materialistas de
equipo especificaciones de servicios
diagramas de tuberías diseño preliminar
de equipos especificaciones desfogue
especificaciones de manejo de fuentes y
la estimación y costo de la planta el
diseño de los procesos químicos es un
proceso creativo que genera ideas sobre
la selección y acomodo de los equipos
requiere de la síntesis y análisis de
los procesos
los autores rod powers y siguió la en su
libro de 1973 definieron el problema de
síntesis como una tarea de invención de
la estructura y la determinación de las
condiciones de operación del proceso
ellos mismos indican que deben de
síntesis stage
procesiones tribus más vistas select
interconexiones procesiones más bizet en
operating condition más vi especifique
las unidades de proceso también llamadas
operaciones unitarias que conforman a
los procesos son de diferente tipo como
por ejemplo los reactores calentadores
destiladores etcétera
el diseño de los procesos químicos no es
una tarea trivial ya que hay que
seleccionar dentro de una gran gama de
posibilidades los equipos y sus
características de manera eficiente que
satisfagan los criterios y las
especificaciones del diseño la síntesis
de proceso involucra actividades en las
que varias alternativas de operación de
procesos se evalúan y se comparan
luego las mejores alternativas de
equipos se combinan para generar un
diagrama del proceso las
especificaciones de diseños son los
requerimientos de operación a cumplir
algunas son parámetros relevantes de la
producción porque afectan la forma de
fabricación por ejemplo la pureza
recaída de los productos o bien otra
especificación es la conversión en las
requieres
por otro lado los criterios de diseño
son los estándares para determinar la
forma en que se hace el diseño por
ejemplo obtener mayor rentabilidad
reducir el consumo de materiales y
energéticos procurar la afectación
mínima al entorno y funcionar sin
riesgos
estos criterios no son exclusivos de la
industria química también deben
aplicarse a la industria de la
construcción y a la industria automotriz
etcétera el diseño más atractivo no
implica que sea el óptimo en un sentido
estricto sino más bien el mejor esquema
del proceso en comparación con otros en
tanto cumpla con los criterios de diseño
esos criterios deben aplicarse tanto a
procesos nuevos como a las
modificaciones a procesos en operación
las razones por las que se modifica un
proceso pueden ser para permitir un
aumento en la capacidad de producción o
para mejorar las operaciones de equipos
con nuevas tecnologías se debe elegir el
equipo más económico en el que se tenga
evidencias probadas de que cumple con
las especificaciones de operación
eficiente y segura no todas las
alternativas satisfacen todos los
criterios por lo que se reduce el número
de alternativas a comparar para comparar
las no es necesario hacer el diseño
de los equipos se pueden usar métodos de
cálculo aproximado el empleo de
simuladores facilita la labor de los
ingenieros en estos cálculos en el
diseño básico sólo se incluyen el
cálculo de los equipos más importantes
que a su vez son los más costosos
estos son los destiladores los que
reactores y los cambiadores de calma con
esto llevamos al final de esta
presentación así es que vamos a hacer un
resumen de lo que vimos
un proceso químico comprende un arreglo
de operaciones interrelacionadas y
funcionalmente diferenciadas en una
secuencia de transformaciones químicas y
físicas en las que las materias primas
gradualmente se van transformando en los
productos estos últimos con mayor valor
económico que las materias a partir de
las cuales se obtiene las operaciones de
los procesos químicos son de muy diverso
índole entre las principales cuentan la
reacción la destilación calentamiento
compresión transferencia de masa los
ingenieros químicos diseñan los equipos
de las operaciones como reactores
cambiadores de calor destiladores
etcétera los diseños deben cumplir las
especificaciones de funcionamiento y
seguridad que resuelven el menor costo y
consumo de energía los diagramas de
proceso son los documentos en los que se
presenta el flujo de los materiales en
su paso por los equipos del proceso bien
con esto concluimos la primera parte de
la introducción al diseño básico de los
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