Control De Procesos

INTRODUCCIÓN

La simulación de procesos químicos está naturalmente vinculada al cálculo de balances de materia, energía y eventualmente cantidad de movimiento; de un proceso cuya estructura, y los datos preliminares de los equipos que lo componen, son conocidos.
El constituyente básico de la actividad de diseño de un proceso químico, es el ciclo iterativo; también, los simuladores de procesoson la herramienta más importante, junto a las técnicas de optimización, en la etapa de análisis.
El objetivo del presente trabajo es desarrollar los conocimientos básicos necesarios para comprender, complementar y dar conocimiento de los distintos tipos de simuladores de procesos químicos.

INTRODUCCIÓN A LA SIMULACIÓN

I.- Simulación de Procesos:

La simulación de procesos puede serdefinida como una técnica para evaluar en forma rápida un proceso con base a una representación del mismo, mediante modelos matemáticos.

* La solución de modelos matemáticos se lleva a cabo por medio de programas de computadora y permiten tener un mejor conocimiento del comportamiento de dicho proceso.
* El modelamiento y la simulación de procesos por computadora han llegado a serherramientas ingenieriles extremadamente exitosas para el diseño y la optimización de procesos físicos, químicos y biológicos.
* El uso de la simulación se ha extendido rápidamente durante las dos décadas pasadas debido a la disponibilidad de las computadoras de alta velocidad.

I.1.- Reseña Histórica:

* 1970: La crisis del petróleo obligó a la industria en general a enfocar sus esfuerzosen ser energéticamente más eficientes, iniciándose así una etapa de desarrollo tecnológico encaminado a mejorar los procesos existentes y a diseñar otros nuevos más eficientes.

* 1975: Desarrollo de simuladores con algunas aplicaciones industriales reducidas.

* 1980: Surgen compañías elaboradoras de software, que desarrollaban paquetes de simulación para su comercialización, perotenían la desventaja de que la entrada y la salida de la información eran muy rígidas y se presentaban en forma de listados de difícil interpretación.

* 1991-1995: Se inicia la comercialización de paquetes de simulación dinámica y de integración de energía.

* En los últimos años, la simulación de procesos en estado estacionario ha llegado a ser una herramienta de apoyo para el diseño deprocesos químicos y además su uso se está extendiendo en las instituciones de formación de ingenieros químicos.
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I.2.- Habilidades Necesarias para la Simulación de Procesos:

CUADRO 1: HABILIDADES QUE DEBE ADOPTAR UN INGENIERO EN LA SIMULACIÓN DE PROCESOS.

Fundamentos Ingenieriles | Habilidades de Modelado | Habilidades Computacionales |
* Sistema físico y sus mecanismos para sercapaz de simular inteligentemente un proceso real y evaluar esa simulación. | * Desarrollar un conjunto de relaciones matemáticas que describan adecuadamente el comportamiento significativo del proceso. | * Obtener soluciones rápidas y baratas para la simulación de procesos. * Escoger y usar la herramienta computacional apropiada. |

I.3.- Aplicación de la Simulación de Procesos:

*Debido a que la simulación recae dentro de una aproximación científica a la ingeniería y no en una aproximación empírica, ha servido para simular procesos en áreas interdisciplinarias tales como la ingeniería biológica e ingeniería ambiental.
* La variedad de aplicaciones de simuladores es muy grande.
* En principio, la simulación de procesos puede ser útil en todas las etapas deldesarrollo de un proyecto industrial. En las diferentes etapas de un proyecto, puede haber necesidad de realizar simulaciones con diferentes niveles de sofisticación.

CUADRO 2: ETAPAS DE DESARROLLO DE UN PROYECTO INDUSTRIAL
Investigación y Desarrollo | * Probar la factibilidad técnica y económica del proyecto. |
Etapa Critica en la Toma de Decisiones | * Se prueban diferentes alternativas...