Operaciones Unitarias

Introducción
En esta era que nos toca vivir, es necesario el desarrollo de nuevos productos y la mejora de otros ya existentes por lo que para poder desenvolvernos con mayor facilidad en este entorno hay que desarrollar nuevas maneras de producir productos y errar en la menor cantidad de ocaciones ya que en ocasiones las practicas realizadas con materiales nuevos siempre es muy costoso y pormedio de la simulación nos podemos saltar varios casos y buscar mejores alternativas.
La necesidad de nuevos productos, así como, una nueva cultura del cuidado del medio ambiente, del ahorro y optimización de energía, el uso racionalizado de combustibles, etcétera hace necesario que la ingeniería química busque alternativas económicas y factibles para la solución de estos nuevos retos.
Lasimulación de procesos son una herramienta eficaz y efectiva para el análisis, la síntesis y la optimización de proceso, lo que ayuda proponer las diferentes alternativas para resolver estos retos modernos.
El desarrollo de simuladores de procesos a nivel mundial se ha desenvuelto a pasos agigantados. Principalmente debido a tres aspectos:
a) Computadoras con procesadores de mayor velocidad, interfacesgráficas que facilitan el manejo de gráficos, almacenamiento de gran cantidad de datos.
b) Lenguajes de programación estructurados que facilitan que con pocas sentencias se realicen de forma más eficiente la solución de sistemas de ecuaciones y la misma simulación.
c) El cálculo de propiedades de mezclas y componentes con menor desviación de los datos obtenidos experimentalmente.
La ventajaque presenta la simulación de procesos es debido a que a partir de datos reales (los que se utilizaran para obtener un modelo matemático si no existe y/o validar los resultados obtenidos al resolver el modelo o la simulación en si) se pueden obtener información que permitirán el análisis, la síntesis y la optimización, además no se requiere una gran cantidad de experimentos (lo que incrementa elcosto y desestabiliza la operación de cualquier planta de proceso) ya que si el modelo utilizado es el adecuado, la reproducibilidad de resultados es excelente.

Antecedentes
La simulación desde el punto de vista de la ingeniería química es la solución de las ecuaciones de balance de materia y energía para procesos químicos en estado estacionario o dinámico. Así como del dimensionamiento y laobtención de costos de los equipos involucrados en un proceso. Por último el efectuar la evaluación preliminar del proceso1. Es sabido que en la simulación convergen diversas corrientes del saber, como es el análisis de los métodos numéricos para la solución de ecuaciones tanto algebraicas como diferenciales, el modelado de procesos, operaciones unitarias y fenómenos de transporte, estimación depropiedades fisicoquímicas, etcétera.

Clasificación:
Los simuladores se pueden clasificar en:
a) Simuladores en estado estacionario (las propiedades de reactivos, productos o mezclas no varían con el tiempo) o Simuladores en estado dinámico (las propiedades varían con el tiempo)
b) Simuladores de uso específico (los elaborados para una operación unitaria específica y un determinado rango deoperación.
O Simuladores de uso general (contienen en su estructura varias operaciones unitarias las cuales pueden ser interrelacionados entre sí para simular un proceso.
Los simuladores de procesos pueden dividirse según la filosofía bajo la cual se plantea el modelo matemático que representa el proceso a simular;
a) Simuladores globales u orientados a ecuaciones.
b) Simuladores secuencialesmodulares.
c) Simuladores híbridos o modular secuencial-simultaneo. Bajo el enfoque de la simulación global u orientada a ecuaciones, se plantea el modelo matemático que representa al proceso construyendo un gran sistema de ecuaciones algebraicas que representa a todo el conjunto o planta a simular. De esta forma el problema se traduce en resolver un gran sistema de ecuaciones algebraicas, por...