Diseño de procesos

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UNIDAD II DISEÑO DE PROCESOS.
2.1 El proceso de diseño Cuando se tiene un problema de diseño, no hay una solución absolutamente correcta, sin embargo, generalmente existe una “mejor” solución. El problema es resuelto según el criterio de cada ingeniero en cuestión, de ésta manera, cualquiera de los diseños, llevados a cabo adecuadamente; funcionará en forma satisfactoria. En la mayoría de loscasos, sin embargo, alguna de las alternativas será económicamente superior a otras, aunque a veces, factores diferentes al costo son los que afectan la decisión: estética, contaminación, ruido, etc. 2.2 Etapas del proceso de diseño. Aunque cada quien enfrenta los problemas de diseño de manera diferente, los 6 pasos principales que a continuación se describirán son similares. Se enlistan en ordenalfabético (como regla, los pasos 1-5 se repiten muchas veces, refinando el análisis económico en cada paso) : 1.- CONCEPCIÓN Y DEFINICIÓN: Este paso puede terminarse parcialmente y por adelantado por el supervisor, o puede desarrollarse a través de una serie de discusiones entre el ingeniero y otras personas a quien concierne el proyecto. Se debe definir la filosofía del mismo, a demás de que sedeben examinar algunos temas de concepción y definición en cada proyecto nuevo. 2.- DESARROLLO DEL DIAGRAMA DE FLUJO: después de haber concebido, definido y asignado el problema, es posible determinar un diagrama de flujo del proceso, ya que esto conduce a suposiciones que pueden reducir la complejidad del problema y ayuda a familiarizarse con el proceso. 3.- DISEÑO DEL EQUIPO: El diseño parcial delequipo, cuando menos, es necesario antes de que se pueda establecer los costos del mismo. Para los estimados del prediseño, el equipo debe de ser especificado rápidamente y sin gran detalle. Si se aceptan los estimados, lo que sigue es un estimado del contratista o un control detallado del proyecto. 4.- ANÁLISIS ECONÓMICO: Para saber que porcentaje de recuperación puede esperarse del dineroinvertido, los costos del proceso deben combinarse con los de materia prima, mano de obra, equipo y otros costos para proporcionar un estimado económico exacto para el prospecto de la operación de manufactura. 5.- OPTIMIZACIÓN: Una combinación de economía e ingeniería y optimización son necesarias en cualquier proyecto de ingeniería donde existan posibilidades alternas de diseño. La optimización selleva a cabo en puntos diferentes en la mayoría de los procesos de diseño.

6.- REPORTES: El reporte de diseño puede representar el único punto tangible en meses o años de esfuerzo. Este reporte debe de diseñarse con claridad, honestidad y concreto. 2.3 Diferencias fundamentales entre bioprocesos y procesos químicos
QUIMICO
Catálisis El producto es más o menos activo y selectivo. Caro si esselectivo. Caro en el caso que se requiera regeneraración

BIOLÓGICO
El producto es más activo y selectivo Fácil regeneración Construcción de nuevos catalizadores mediante Ingeniería Genética Moderadas presiones y temperaturas Demanda biológica de nutrientes Mutaciones y estrés en microorganismos. Impuras, inactivas y diluídas.

Condiciones de reacción

Alta presiones y temperaturas.Materias Primas Proceso

Cultivos en lote lo más puro posibles.

Crisis ambiental. Velocidades de reacción rápidas. Mayores concentraciones y rendimientos finales. Proceso multietapas con recuperación de intermediarios.

Para el caso de la fermentación tradicional: Una etapa sin recuperación de intermediarios. Amigables al ambiente. Aparatos sofisticados. Menores concentraciones y velocidades dereacción.

Cabe mencionar que existen procesos químicos que se han cambiado por biotecnológicos y viceversa, esto debido a la economía de éstos. 2.4 Factores importantes en el diseño de bioprocesos. 2.4.1 Asepsia. Consiste en mantener el lugar de trabajo limpio de organismos indeseables. 2.4.2 Esterilidad. Es el estado al que se llega cuando se destruye totalmente la vida de un microorganismo....
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