Descripción: Ejemplos básicos del uso de diagramas de flujo, diagramas N-S, pseudocódigos y si codificación en c++
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Descripción: el diagrama de flujo
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Descripción: Diagramas De Flujo
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10/02/2015
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA, B.U.A.P.
Diagramas de flujo de algunos procesos industriales.
M.C. CÉSAR LUNA ORTEGA
Proceso de obtención de Etilenglicol.
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Proceso de purificación de aguas pluviales.
Elaboración de la Cerveza.
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Elaboración de productos de acero
Reducción indirecta del hierro…
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Sobre la Ingeniería de Procesos.
Trata con el desarrollo y entendimiento de las operaciones unitarias. Trata con la predicción y cuantificación de los cambios que resultan de la alimentación de materiales y energía a algún proceso: Composición Comportamiento físico y/o químico. Transformaciones energéticas Eficiencia energética
Entender la Ingeniería de Procesos.
Conduce a la especificación de las dimensiones del equipo de proceso. Determina las temperaturas, presiones y otras condiciones requeridas para lograr las especificaciones del producto.
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Pasos en el diseño de un proceso. 1.
¿Qué producto va a manufacturarse? • ¿Qué pasos serán necesarios para la manufactura? • El proceso será continuo o por lotes. • • •
2.
Continuo (Proceso en operación estable) Por lotes (Las variables del proceso cambian con el tiempo), Modelamiento matemático es distinto.
Análisis del proceso. • Se establecen los balances de materia. •
¿Cuáles son los flujos de materia necesarios en la entrada y salida del proceso?
• Se establecen los balances de energía. •
¿Cuáles son los flujos de energía necesarios en a la entrada y salida del proceso?
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Especificación del proceso.
3.
•
Se diseña cada equipo de proceso individualmente, lo que implica establecer sus condiciones de operación.
•
Por lo tanto deben entenderse: • • • • •
4.
Los mecanismos de transformación física predominantes. La naturaleza de la reacción química o bioquímica. El grado de avance y el equilibrio de la reacción. La cinética del crecimiento microbiológico y muerte. Comportamiento físico de la materia que fluye.
Ingeniería de detalle: • La especificación de la instrumentación y los procedimientos de control del proceso. • Cálculos económicos del proceso. • Diseño mecánico detallado. • Diagrama general de la planta.
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¿Qué es la Termodinámica? “Ciencia encargada de estudiar a la energía y sus transformaciones, así como el estado actual de un sistema definido y los cambios de estado que experimente dicho sistema como resultado de la transferencia de materia y/o energía hacia o desde él”.
Lo anterior con base en los dos principios que rigen dichas transformaciones y transferencias:
Principio de conservación de la energía: La energía se conserva, puede cambiar de una forma a otra pero nunca crearse o destruirse. Principio de generación de entropía: Las transformaciones de la energía siempre van acompañadas de un proceso de degradación de la energía.
“Estudio de la energía y su relación con las propiedades de la materia” Relacionesmatemáticas
Cantidadde energíatransferida alasustancia
Sustancia
Cambiosenlaspropiedades delasustancia
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El funcionamiento de las operaciones unitarias está en relación directa con tres procesos fundamentales de transporte:
Tr ansfer encia de calor .
Tr ansfer enci a d e masa.
Tr ansfer encia de canti dad d e movimiento.
A nivel molecular, estos procesos de transporte se relacionan de la misma forma con dos variables fundamentales. Transpo rt e de Calor, M asa o Cant idad de Movimiento
Fuerza Impulsora
Resistencia
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La resistencia se opone al transporte (desplazamiento).
Para vencer la resistencia, se necesita cierta fuerza impulsora.
“A mayor resistencia, mayor fuerza impulsora para permitir el transporte”. Fuerza impulsora
a
resistencia
fuerza impulsora
resistencia
K
¿Qué significado tiene la constante de proporcionalidad K?
fuerza impulsora resistencia
Rapidez de cambio
velocidad del proceso de transporte
fuerza impulsora
resistenci a
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Conducción del calor a través de una placa metálica A: Área de
transferencia perpendicular al flujo de calor. ¿Qué relación proporcional existe entre ̇ y A?
El calor fluye de la zona de alta temperatura a la zona de baja temperatura, por lo tanto:
T 1 > T2 T = T2 - T 1
¿Qué relación proporcional existe entre el gradiente de temperatura T y el espesor de la placa x?
Si A es constante: ¿Qué relación proporcional existe entre ̇ y el gradiente de temperatura T en la dirección x del espesor de la placa?
Conclusión:
Ley de Fourier de la transferencia de calor: “El flujo de calor ̇ que se transfiere por conducción en una dirección determinada es directamente proporcional al gradiente de temperatura y al área a través de la cual se transfiere el calor”.
