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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TORREÓN PROCESOS INDUSTRIALES ÁREA MANUFACTURA PROCESOS QUÍMICOS “DIAGRAMA DE FLUJO EN UN PROCESO QUÍMICO” Presentado por: María Guadalupe Rodríguez Marthell 3er Cuatrimestre sección C Profesora: Ing. Mireya Ivonne Martínez Cueto

Diagrama de flujo de un proceso químico

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Identificar el uso de los diagramas de Flujo en un proceso químico

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TORREÓN

PROCESOS INDUSTRIALES ÁREA MANUFACTURA

PROCESOS QUÍMICOS

“DIAGRAMA DE FLUJO EN UN PROCESO QUÍMICO”

Presentado por:

María Guadalupe Rodríguez Marthell

3er Cuatrimestre sección C

Profesora:

Ing. Mireya Ivonne Martínez Cueto

Cd. De Torreón, Coahuila. A 24 de Julio del 2012

INTRODUCCIÓN:

Para la mayoría de los estudiantes, el diagrama de flujo es una hoja impresa de un libro que contiene una serie de símbolos, cada uno de los cuales describe en forma simple una parte del equipo industrial. Los símbolos están interconectados por segmentos de línea recta dispuestos en trayectorias en forma de flechas o líneas. El mencionado diagrama de flujo cualitativo, descrito de esta manera, se emplea frecuentemente para ilustrar la organización general de un proceso químico, pero en la industria tiene poco valor.

Existen variados tipos de diagramas de flujo, que reflejan un grado creciente de precisión (o disminución) de la incertidumbre, necesario a lo largo de la realización de algún proyecto. Se clasifican bajo distintos nombres, según sea la fuente de información, y su estructura se basa en símbolos que no han sido del todo estandarizados (en concreto, cada diagrama de flujo suele ser único por lo tanto sus símbolos son diferentes entre si, de manera que reflejen de la mejor manera posible el proceso ya sea físico o químico en cada caso.

El presente documento se hablara de diagramas de bloques y nos muestra una definición de los diagramas de flujo aplicados a la industria química así como también en el desarrollo de la investigación de ejemplificara un diagrama de bloques ya existente en la industria química, describiendo tal diagrama y lo que representa, y agregando algunas variables que intervienen en el proceso como la temperatura, la presión, entre otras además de incluir sus definiciones y el instrumento con el que es posible realizar la medición de esta variable en el área de trabajo.

Para su mayor entendimiento se aportan conclusiones a las observaciones del diagrama de flujo y al final de la investigación se agregan conclusiones generales de todo el proceso de investigación y lo que se aprendió de esta práctica.

M. G. R. Marthell

DEFINICIONES:

PROCESO QUÍMICO: persigue la obtención de un producto químico (o una mezcla) con determinadas especificaciones. Con frecuencia son procesos dinámicos de flujo continuo.

DIAGRAMAS DE PROCESO:Son representaciones graficas de los procesos y forman parte de la documentación del proceso. Son herramientas de gran utilidad en la comprensión y los cálculos del proceso.

DIAGRAMAS DE BLOQUES:Son formados exclusivamente por corrientes y bloques. Las corrientes son las líneas de flujo entre bloques y suelen marcar su dirección de flujo e ir nombradas o numeradas. Los bloques o islas son la abstracción de unidades de proceso (o conjuntos de unidades) que llevan a cabo transformaciones en las corrientes. Están unidos entre si por corrientes y suelen ir nombrados, pueden representar conjuntos muy complejos. No incluyen servicios auxiliares ni detalles constructivos, pero los bloques pueden recordar las formas reales ya que permiten comprender la circulación general (entradas, orden de flujo, recirculaciones, mezclas y salidas). Además son adecuados para los balances de materia y energía ya que pueden ir acompañados de una tabla de corrientes o una descripción de las variables de proceso, a veces sobre el diagrama.

EJEMPLOS DE DIAGRAMAS DE BLOQUES

DIAGRAMA DE FLUJO EN UN PROCESO QUÍMICO:

Un verdadero diagrama de flujo del proceso debe ser el armazón para estimar la inversión de equipos y debe ser la fuente de especificaciones utilizada en el diseño y selección del equipo. Es el único documento autorizado que se emplea para definir, construir y operar un proceso químico.

El diagrama de flujo debe contener los números y nombres de identificación del equipo, las presiones y temperaturas, identificaciones de servicios, y flujo de masa y volumen de las corrientes seleccionadas y una tabla de balance de materia ligada por medio de una clave de líneas de proceso.

Diagramas de bloques

Los diagramas de bloques son, prácticamente, ideogramas de proceso, en términos principalmente fundamentales. Es decir, si se desea separar un compuesto “A” de una solución, simplemente se dispondrá de una caja negra que corresponde a un proceso de separación. Que tal proceso sea factible y que exista la tecnología necesaria es asunto de etapas posteriores.

EJEMPLO DE UN DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO EN BLOQUES PARA UN PROCESO QUÍMICO

Conclusión: Como observación en este proceso químico esta bien definido desde el momento en que reciben la caña en la empresa hasta que llega al producto final. En este diagrama se muestra una interrupción , ya que se nota un almacén donde podemos concluir que en el proceso existe una demora o un inventario el cual no debe existir. Sería mejor que del bagazo se fuera directamente a la caldera pero tiene dos opciones. Aqui también podemos decir que talvez solo una parte se va al almacén y otra sigue el procedimiento hasta el fin.

Conclusión: En este proceso quimico, mediante el diagrama se puede concluir que ya que es para la obtencion de glicerina bruta y biodisel, intervienen distintos procesos quimicos, cada uno de ellos procesos unitarios, en los cuales para obtener las diferentes sustancias ambos parten de otras sustancias pero su mezcla tiene el mismo objetivo, por lo tanto para ambos conservaron los mismos procedimientos agregando a mitad del proceso otro solvente para llevar a cabo la neutralización.

VARIABLES QUE PUEDO CONTROLAR EN UN PROCESO QUÍMICO

En este apartado se enlistan algunas de las variables que influyen en un proceso químico, y que pueden controlarse mediante su medición con su respectivo instrumento y ya que se lleva a cabo la medición buscar alternativas de mejora, estandarizando dichas variables para que no afecten la buena calidad de los productos que se realizan. Están variables aplican a los diagramas de flujo de proceso mencionado anteriormente y es por ello que estarán enfocadas a dichos procesos para su mayor comprensión.

TEMPERATURA

Es la forma de expresar por medio de una cantidad (escala) cuán caliente o frío esta un cuerpo con respecto a otro; su concepto es el siguiente:

“Energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo”

La temperatura es uno de los factores que alteran un proceso químico, ya que ciertas reacciones solo se pueden realizar a temperaturas muy altas o muy bajas. Por ejemplo la reacción entre el nitrito de sodio y el acido clorhídrico para producir acido nitroso, solo puede hacerse a temperaturas cercanas a los 0° C.

INSTRUMENTO PARA MEDIR LA TEMPERATURA EN LA INDUSTRIA QUIMICA:

PRESIÓN ATMOSFÉRICA:

Para reacciones entre compuestos gaseosos, la presión que se ejerce sobre estos influye mucho. Las reacciones químicas son interacciones moleculares, por lo tanto al ejercer presión sobre dos gases, estamos generando choques entre las moléculas de estos gases ya aumentando las probabilidades de que se genere una reacción.

Dentro de las aplicaciones industriales, los componentes que utilizan fluidos a presión van tomando una gran preponderancia y su aceptación se universaliza cada vez más a medida que se van desarrollando nuevas aplicaciones.

INSTRUMENTO PARA MEDIR LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA EN UN PROCESO QUÍMICO:

Un barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica. La unidad de medida de la presión atmosférica que suelen marcar los barómetros se llama hectopascal, de abreviación hPa. Esta unidad significa: hecto: cien; pascales: unidad de medida de presión.

El barómetro de mercurio esta formado por un tubo de vidrio de unos 850 mm de altura, cerrado por el extremo superior y abierto por el inferior. El tubo se llena de mercurio, se invierte y se coloca al extremo abierto en un recipiente lleno del mismo liquido. Si entonces se destapase vera que el mercurio del tubo desciende unos cm, dejando en la parte superior un espacio vacio (cámara barométrica). Este tipo de barómetro es el utilizado para medir la presión en el área de trabajo donde se desee medir la presión. Algunas de las veces se ayuda del barógrafo.

Acidez o Basicidad

La acidez o basicidad de los compuestos es otro factor importante, ya que un ácido no reaccionara con otro acido, ni una base con otra base. Los ácidos reaccionan con compuestos básicos para formar sales.

La acidez y la basicidad son dos formas contrapuestas de comportamiento de las sustancias químicas que resulta imprescindible para entender la multitud de procesos químicos que los incluyen y que se engloban bajo el nombre de reacciones acido-base.

INSTRUMENTO PARA MEDIR EL GRADO DE ACIDEZ O BASICIDAD DE UNA SUSTANCIA EN UN PROCESO QUÍMICO.

El pH-metro es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir el grado de pH de una solución.

La determinación de pH consiste en medir el potencial que se desarrolla a través de una fina membrana de vidrio que separa dos soluciones con diferente concentración de protones. En consecuencia se conoce muy bien la selectividad de las membranas de vidrio delante el pH.

POLARIDAD

La polaridad es otro factor importante. Sustancias polares tienden a disolverse en sustancias polares y sustancias apolares se disuelven en sustancias apolares. Por ejemplo el aceite (apolar) no se disuelve en agua (polar).

La polaridad química o solo polaridad es una propiedad de las moléculas que representa la separación de las cargas eléctricas en la misma. Esta propiedad esta relacionada con otras propiedades como la solubilidad, punto de fusión, punto de ebullición, fuerzas intermoleculares, etc. Una molécula polar puede ser NaCl que es muy polar y puede disociar con agua que a la vez es sumamente polar.

La polaridad es una característica muy importante ya que puede ayudarnos a reconocer moléculas. También es importante en disoluciones aunque la polaridad de un disolvente depende de muchos factores, puede definirse como su capacidad para solvatar y estabilizar cargas. Por ultimo la polaridad influye en el estado de agregación de las sustancias ya que las moléculas polares ofrecen fuerzas intermoleculares llamadas fuerzas de atracción dipolo-dipolo además de las fuerzas de dispersion.

INTRUMENTO CON QUE PUEDO MEDIRLA POLARIDAD DE LAS SUSTANCIAS EN UN PROCESO QUÍMICO:

El amperímetro se coloca intercalado en el circuito en el que queremos medir la intensidad de corriente (circulación de electrones): es como cortar el cable en un punto e intercalar entre los dos extremos del cable el amperímetro. Esto es lo que se llama colocarlo en serie con el circuito.Al colocarlo así, toda la corriente del circuito circula por el amperímetro. El circuito tiene ahora una resistencia añadida (RA) porque el amperímetro lo "carga" y ya no es el circuito que queríamos estudiar, sino uno modificado. Para minimizar este efecto ponemos, paralelo al "mecanismo" del amperímetro y dentro de él, un cable "grueso" (con poca resistencia) para que casi toda la corriente pase por el cable y sólo una parte vaya al mecanismo del amperímetro.