Capitulo 1 4





Universidad de Chile
Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología




Análisis de Procesos – IQ40A









Jacques V. Wiertz




Marzo de 2005
Capítulo 1: INTRODUCCION




OBJETIVO: Definir el ámbito de la Ingeniería de Procesos, su campo de aplicación, sus objetivos y sus herramientas. Introducir las nociones de proceso y de operación unitaria. Presentar los modos de representaciónde los procesos.




1.1. INGENIERIA QUIMICA - INGENIERIA DE PROCESOS

1.1.1. Definición

Ingeniería química, Ingeniería industrial química o Ingeniería de procesos
Es la especialidad de la ingeniería ligada a la creación de riqueza, mediante la transformación y el enriquecimiento de los bienes que brinda la naturaleza.

 Es una metodología general aplicable a todos los procesos, cualquier seael producto fabricado y el tipo de actividad

1.1.2. Desarrollo de la Ingeniería Química

Fue cerca del 1920 que el concepto de "Unit Operation" (operación unitaria) apareció en el vocabulario anglo-americano. Después de la guerra, nuevas palabras-claves se han sucedido en el siguiente orden aproximativo:

1950 - Termodinámica química.
1955 - Cinética física: fenómenos de transporte de materia,calor y cantidad de movimiento por difusión y turbulencia.
1960 - Ingeniería de la reacción química: rendimiento, selectividad, estabilidad de los reactores.
1962 - Dinámica de los sistemas: "sistémica", modelización, funciones de transferencia, optimización.
1962 - Informática: captores, automatización, bancos de datos.
1968 - Medio ambiente: contaminación, tratamiento de desechos.
1970 -Ingeniería Bioquímica: cadenas agro-alimentarias.
1970 - Interacciones hombre/máquina: higiene, seguridad, cualidad de vida.
1973 - Limitación de recursos naturales: energía, materias primas, agua.
1975 - Ingeniería técnico-económica: productividad, minimización de costos de inversión y/o de explotación.
1975 - Ingeniería "micrónica": mecánica de los medios porosos y dispersos, ingeniería aescala del micrón.
1982 - Ingeniería de procesos: extensión de la metodología de la ingeniería química a otras áreas que la química.
1984 - Comunicación: desarrollo de la inteligencia artificial, aplicación de sistemas expertos, robótica.
Materiales: introducción de nuevos materiales en 2 niveles:
- Ingeniería de manufactura de materiales;
- Procesos beneficiados por nuevos materiales.Biotecnologías: Ingeniería de los sistemas vivos; procesos biológicos y biomiméticos.
1990 - ¿ *** ?

Trata de completar esta lista. ¿Cuáles son los desarrollos actuales y futuros?
Ver también página web: http://www.pafko.com/history//h_intro.html


1.1.3. Conceptos generales

Los conceptos que se manejan en Ingeniería de Procesos se pueden repartir en 4 grupos:

1 grupo: Conceptos básicos y métodosde tratamiento.

Todos los procesos industriales son combinaciones de acciones elementales que actúan en las 4 conceptos extensivos siguientes:
materia, energía, entropía, información

Estas acciones elementales que actúan en cada una de estos conceptos son a su vez 4, sean:
transporte en el espacio (en el seno de una fase);
almacenamiento (= transporte en el tiempo);
transferencia de una fasea otra;
conversión de una forma a otra.
Los métodos de tratamiento de estos conceptos elementales constituyen los distintos capítulos de las Ciencias del Ingeniero que usamos en permanencia:
mecánica/energética, termodinámica, cinética, informática, sistémica.

2 grupo: Herramientas o técnicas de aplicación de los métodos anteriores.

Los ladrillos constitutivos de los procesos químicosindustriales son las operaciones unitarias de la ingeniería química y sus correspondientes equipos: reactores, separadores, mezcladores, transportadores, intercambiadores, etc.
Estos aparatos efectúan las 4 acciones elementales anteriores: transporte, almacenamiento, transferencia y conversión sobre las 3 conceptos: materia, energía, entropía.
En cuanto a las 4 acciones elementales sobre la...