ADMINISTRADORES INDUSTRIALES
MODULO DE APRENDIZAJE
PROCESOS INDUSTRIALES
ING. ROBERT R. PASCUAL GABRIEL
MOYOBAMBA, 2017
OPERACIONES INDUSTRIALES
AUTORIZACION Y DIFUSION MATERIAL DIDACTICO ESCRITO
FAM. OCUPACIONAL: ADMINISTRACION DE EMPRESAS ESPECIALIDAD: ADMINSITRRADOR INDUSTRIAL NIVEL: TÉCNICO MEDIO
Ing. Robert R. Pascual Gabriel
OPERACIONES INDUSTRIALES
CONTENIDO
PROCESOS INDUSTRIALES
SEMANA N° 1 SESIÓN N° 01 INTRODUCCIÓN A PROCESOS INDUSTRIALES Concepto de procesos industriales: Producción de bienes con cambio químico en la estructura molecular de la materia. Clasificación de procesos químicos industriales. Principales procesos en la industria nacional
SEMANA N° 2 SESIÓN N°02 VARIABLES TERMODINAMICAS EN CONTROL DE PROCESOS Sistemas cerrados y abiertos. Variables termodinámicas: presión, volumen, temperatura, entalpía, entropía. Proceso isobárico, isotérmico, isocórico y adiabático. Auxiliares de proceso: Agua, aire comprimido, energía eléctrica y vapor
SEMANA N° 3 SESIÓN N°03 BALANCE QUIMICO DE MATERIAS Reacciones químicas, rendimiento de la reacción, reactantes limitantes y remanentes, productos, subproductos Diagrama de Flujo de procesos: Diagrama de bloques Flowsheet o Process Flow Diagram.
SEMANA N° 4 SESIÓN N°3.1 Balance de materia en procesos químicos. Balance parcial y total. Rendimiento y pérdidas del proceso Ejercicios
SEMANA N° 5 SESIÓN N°4 PROCESOS DE COMBUSTION Fundamentos de combustión. Calor de combustión Combustibles industriales: GN, carbón, alcohol, derivados del petróleo.
SEMANA N° 6 SESIÓN N°4.1
Operación de hornos y calderas, cálculo de Eficiencias
SEMANA N° 7 PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA SEMANA N° 8 SESIÓN N° 5 PROCESOS DE FERMENTACION Fundamentos de fermentación Fermentación alcohólica, etanol y derivados
SEMANA N° 9 SESIÓN N° 5.1 Fermentación láctica, productos. Fermentación metanogénica, productos
SEMANA N° 10 SESIÓN N° 06 PROCESOS DE HIDROGENACIÓN Hidrogenación Hidrogenación de compuestos orgánicos no saturados
Ing. Robert R. Pascual Gabriel
OPERACIONES INDUSTRIALES Producción de aceites vegetales por hidrogenación
SEMANA N° 11 SESIÓN N° 07 PROCESOS DE NEUTRALIZACION Reacciones de neutralización Producción de sales inorgánicas Sales de uso industrial y de consumo directo
SEMANA N° 12 SESIÓN N°08 PROCESO DE SAPONIFICACION Producción de jabones a partir de ácidos grasos Tipos de jabones
SEMANA N° 13 SESIÓN N° 09 PROCESOS DE SULFONACION Fundamentos de sulfonación Producción de detergentes, agentes tensoactivos, emulsivos y dispersantes.
SEMANA N° 14 SEGUNDA PRÁCTICA SEMANA N° 15 SESIÓN N° 11 PROCESOS DE POLIMERIZACION Monómeros y polímeros Proceso de polimerización Plásticos termoplásticos Plásticos termoestables Extrusión y moldeo Producción de fibras sintéticas
SEMANA N° 16 SESIÓN N° 12 SILICATOS Proceso productivo de cerámicos Proceso producción de vidrio. Industria del cemento.
SEMANA N° 17 SESIÓN N° 13 PROCESOS EN INDUSTRIA DEL AZUCAR Producción de azúcar Química de la sacarosa Industrias derivadas del azúcar
SEMANA N° 18 SESIÓN N° 14 PROCESOS EN INDUSTRIA TEXTIL Tintorería en la industria textil Fibras naturales Producción de fibras sintéticas
SEMANA N° 19 SESIÓN N° 15 PROCESOS AGROINDUSTRIALES Procesamiento de productos agrícolas Pasteurización de alimentos Conservantes industriales Envasado al vacío
SEMANA N° 20 EXAMEN FINAL
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SEMANA N° 1 SESIÓN N° 01 INTRODUCCIÓN A PROCESOS INDUSTRIALES El concepto actual de proceso industrial involucra el conocimiento de la variedad de recursos que intervienen en una serie de actividades, que arrojarán un producto acompañado de servicios para satisfacer las necesidades o expectativas de un cliente o consumidor". Lena Prieto Contreras Concepto de procesos industriales: Producción de bienes con cambio químico en la estructura molecular de la materia.
Los procesos industriales requieren de la comprensión de sus elementos básicos y comunes entre ellos con el fin de optimizarlos, reestructurarlos o diseñarlos. Por consiguiente, en este curso revisaremos esos elementos a través de la documentación de los procesos industriales y de las estructuras desde los flujos de materia, energía e información.
¿QUÉ ES UN PROCESO? (I) Un proceso es una secuencia de actividades que tienen un inicio y un final, donde hay entradas y salidas, donde se genera valor agregado.
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PROCESOS INDUSTRIALES I) Definición Definimos proceso como el desarrollo sistemático de un conjunto de pasos ordenados, relacionados entre sí, cuyo propósito es llegar a un resultado preciso. II) Proceso Industrial: Se encarga de definir y ejecutar el conjunto de operaciones diseñadas para la obtención, transformación o transporte de uno o varios productos naturales. Los procesos industriales tienen como propósito transformar las materias primas en 1 producto final. Un proceso puede ser descrito como la secuencia de cambios en una sustancia. Según Scenna(**) se denomina proceso a la unidad o sistema estructural de transformación por medio del cual los materiales que ingresan se transforman en los productos deseados. Esta unidad o sistema estructural está compuesto por módulos (equipos u operaciones unitarias), encargados de realizar t areas específicas (separación, calentamiento, reacción química, etc). Los equipos están conectados entre sí por medio de las corrientes que los vinculan, con el objeto de satisfacer la(s) tarea(s) especificada(s) de la mejor manera posible. Para utilizar un lenguaje común, se adopta un simbolismo esquemático que permite visualizar la topología (esquema estructural del proceso), que constituye el diagrama de flujo o flowsheet.
UN PROCESO INDUSTRIAL ES: Un proceso de fabricación, también denominado proceso industrial, manufactura o producción, es el conjunto de operaciones necesarias para modificar las características de las materias primas. Dichas características pueden ser de naturaleza muy variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética. Se realizan en el ámbito de la industria.
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Clasificación de los materiales industriales.
Clasificación de procesos químicos industriales. 3.1) Según la forma de trabajo: 3.1.1 Procesos Continuos: La materia prima, productos intermedios y finales son fluidos y son procesados de manera continua por un largo periodo de tiempo, varios años sin paro. Ejemplos: Proceso de Fabricación de Cemento.
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3.1.2 Procesos discontinuos: Son lo mismo que las operaciones continuas excepto que con frecuencia se cambia de producto. Esto implica hacer paros y arranques en intervalos frecuentes. Ejemplo: Proceso de Producción de papel a partir de papel reciclado. 3.1.3 Procesos por Lotes. El proceso por lotes se realiza siguiendo una secuencia especifica. La materia prima se mezcla toda junta y luego se procesa en una trayectoria específica bajo ciertas condiciones de operación como temperatura, presión, densidad, viscosidad. Ejemplo: Procesos de fabricación de Mayonesa, Cosméticos, Alimentos, etc 3.2) Según la Materia: 3.2.1 Procesos fisícos: No se cambia la estructura del material corte, pulido, pintura, estirado. 3.2.2 Procesos quimicos: Se cambia la estructura molecular del material. Ejemplo: Procesos de la industria Petroquímica. 3.2.3 Procesos Biológicos: Se emplea material vivo,Procesos biotegnologicos. 3.3) Según la Tecnología: 3.3.1 Procesos Manuales: los operarios aportan la energía, ejemplo: Tallado de madera. 3.3.2 Procesos Mecanizados: Operaciones manuales con maquinarias torneado realizado por el mecánico.
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OPERACIONES INDUSTRIALES 3.3.3 Procesos Automatizados: Tecnología avanzada, sin intervención humana. 3.4) Según la Economía: 3.4.1 Procesos del Sector primario: Para obtener materias primas, mineria, petroleo, agricultura. 3.4.2 Procesos del sector secundario:Transforman la materia prima en productos textiles, químicos, cosmeticos, alimentos, confecciones. 3.4.3 Procesos del sector Terciario: Lo realizan las empresas que prestan servicios con los productos de los sectores anteriores, telecomunicaciones, banca, escuelas, hospitales. El diseño de una planta consiste en elaborar un conjunto de documento, diagramas, figuras y planos. El ingeniero piensa en términos de bocetos y dibujos que son sus "pinturas". Es necesario resolver el problema del balance de materiales, el ingeniero inicia con un bloque para representar a los equipos, o un proceso y luego mostrará los flujos que entran y salen con sus cantidades y propiedades. Cuando se le pregunta a un ingeniero como describir un proceso, un ingeniero comenzará a esbozar los equipos, ver cómo están interconectados, y mostrar los flujos de procesos y condiciones de operación. Estos bocetos se convierten en diagramas de flujo, que son representaciones esquemáticas de los equipos, la secuencia de operaciones y ademas el rendimiento esperado de una planta de proceso proyectado, o el desempeño real de una planta que ya esta operando. Para mayor claridad y para satisfacer las necesidades de varias personas involucradas en el diseño, estimación de costos,compra, fabricación, operación, mantenimiento y gestión, es necesario elaborar diferentes tipos de diagramas de flujo. Los Cuatro de los principales tipos de diagramas usados son: Diagrama de entrada-salida(Imput-ouput) BLOCK FLOWSHEETS PROCESS FLOWSHEETS PROCESS AND INSTRUMENTATION DIAGRAMS (P&ID)
Los procesos químicos Los procesos químicos son una rama de los llamados procesos industriales, que son el conjunto de transformaciones químicas y físicas destinadas a generar un producto final. Te invitamos a aprender acerca de ellos en el siguiente recurso Los procesos químicos son una ram a de los llamados procesos industriales, que son el conjunto de transformaciones químicas y físicas destinadas a generar un producto final (manufacturado o no), distinto al inicial. Este proceso industrial contempla una serie de etapas previas a la elaboración misma del producto final que pueden consistir tanto en cambios físicos como químicos.
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OPERACIONES INDUSTRIALES Tipos de industrias químicas La industria química puede ser clasificada dependiendo del tipo de material utilizado. El siguiente esquema muestra los tipos de industria según los productos que generan.
Clasificación de la industria química Industria química de transformación
Industria química de base Materias primas naturales
Producto químicos de base
Producto químicos finales
Agua
Ácido sulfúrico
Aire
Hidróxido de sodio Pinturas
Rocas
Amoniaco
Vidrio
Madera
Naftaleno
Explosivos
Petróleo
Tolueno
Metales
Gas natural
Otros derivados orgánicos
Perfumes
Etc.
Plásticos
Detergentes, etc.
Principales procesos en la industria nacional
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SEMANA N° 2 SESIÓN N°02 VARIABLES TERMODINAMICAS EN CONTROL DE PROCESOS Sistemas cerrados y abiertos. Variables termodinámicas: presión, volumen, temperatura, entalpía, entropía. Proceso isobárico, isotérmico, isocórico y adiabático. Auxiliares de proceso: Agua, aire comprimido, energía eléctrica y vapor
SEMANA N° 3 SESIÓN N°03 BALANCE QUIMICO DE MATERIAS Reacciones químicas, rendimiento de la reacción, reactantes limitantes y remanentes, productos, subproductos Diagrama de Flujo de procesos: Diagrama de bloques Flowsheet o Process Flow Diagram.
SEMANA N° 4 SESIÓN N°3.1
Balance de materia en procesos químicos. Balance parcial y total. Rendimiento y pérdidas del proceso Ejercicios
SEMANA N° 5 SESIÓN N°4 PROCESOS DE COMBUSTION Fundamentos de combustión. Calor de combustión
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OPERACIONES INDUSTRIALES Combustibles industriales: GN, carbón, alcohol, derivados del petróleo.
SEMANA N° 6 SESIÓN N°4.1 Operación de hornos y calderas, cálculo de Eficiencias
SEMANA N° 7 PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA SEMANA N° 8 SESIÓN N° 5 PROCESOS DE FERMENTACION Fundamentos de fermentación Fermentación alcohólica, etanol y derivados
SEMANA N° 9 SESIÓN N° 5.1 Fermentación láctica, productos. Fermentación metanogénica, productos
SEMANA N° 10 SESIÓN N° 06 PROCESOS DE HIDROGENACIÓN Hidrogenación Hidrogenación de compuestos orgánicos no saturados Producción de aceites vegetales por hidrogenación
SEMANA N° 11 SESIÓN N° 07 PROCESOS DE NEUTRALIZACION Reacciones de neutralización Producción de sales inorgánicas
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OPERACIONES INDUSTRIALES Sales de uso industrial y de consumo directo
SEMANA N° 12 SESIÓN N°08 PROCESO DE SAPONIFICACION Producción de jabones a partir de ácidos grasos Tipos de jabones
SEMANA N° 13 SESIÓN N° 09 PROCESOS DE SULFONACION Fundamentos de sulfonación Producción de detergentes, agentes tensoactivos, emulsivos y dispersantes.
SEMANA N° 14 SEGUNDA PRÁCTICA
SEMANA N° 15 SESIÓN N° 11 PROCESOS DE POLIMERIZACION Monómeros y polímeros Proceso de polimerización Plásticos termoplásticos
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OPERACIONES INDUSTRIALES Plásticos termoestables Extrusión y moldeo Producción de fibras sintéticas
SEMANA N° 16 SESIÓN N° 12 SILICATOS Proceso productivo de cerámicos Proceso producción de vidrio. Industria del cemento.
SEMANA N° 17 SESIÓN N° 13 PROCESOS EN INDUSTRIA DEL AZUCAR Producción de azúcar Química de la sacarosa Industrias derivadas del azúcar
SEMANA N° 18 SESIÓN N° 14 PROCESOS EN INDUSTRIA TEXTIL Tintorería en la industria textil Fibras naturales Producción de fibras sintéticas
SEMANA N° 19 SESIÓN N° 15 PROCESOS AGROINDUSTRIALES Procesamiento de productos agrícolas Pasteurización de alimentos Conservantes industriales Envasado al vacío
SEMANA N° 20 EXAMEN FINAL
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Bibliografía http://www.fdi.ucm.es/profesor/jjruz/MasterUned/Documentos%20en%20aLF/Te ma%201.pdf
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