Tenología Química Industrial

TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA QUÍMICA


1- Definición y antecedentes

La Tecnología Química estudia el diseño, explotación y mantenimiento de las plantas químicas, Un proceso químico industrial es un conjunto de operaciones químicas y/o físicas que se aplican sobre unas materias primas para obtener productos finales diferentes









Figura 1

El objetivo de laTecnología Químca es llevar a cabo los proceso de la forma más ventajosa possible; obtener la maxima cantidad de producto a partir de una material prima, aumentar la producción de producto.

2- Operaciones básicas

Las operaciones básicas son los procesos que se llevan a cabo para preparar el material, para que tenga lugar la reacción y para el posterior tratamiento de los productos de reacción. Lasoperaciones básicas pueden ser de tres tipos:
- Preparación (mezcla)
- Reacción (reacción química)
- Separación (destilation)

3- Reactores químicos

Reactor químico: es una unidad diseñada para llevar a cabo una o varias reacciones químicas.
Funciones principales:

- Asegurar el contacto de los reactantes en el interior del tanque, para conseguir una mezcla deseada
-Proporcionar el tiempo suficiente
- Permitir condiciones de presión, temperatura y composición de modo que la reacción tenga lugar en el grado y a la velocidad deseada


Tipos de reactores químicos

Más importantes
a) Reactor discontinuo: al inicio del proceso se introducen los materiales, se lleva a las condiciones de presión y temperatura y se deja reaccionar por un tiempopreestablecido, luego se descargan los productos de la reacción y los reactantes no convertidos.
b) Reactor continuo. Mientras tiene lugar la reacción química en el interior del reactor, éste se alimenta constantemente de material reactivo, y también se retiran ininterrumpidamente los productos de la reacción.
c) Reactor semicontinuo: se van introduciendo reactivos con el tiempo.
d)Reactor de lecho fluidizado: se utiliza para reacciones donde intervengan un sólido y un fluido (generalmente un gas)
e) Reactor de lecho fijo.


Productos intermedios, subproductos, residuos e impurezas:

Se denominan productos intermedios a las sustancias formadas durante las reacciones químicas y que se transforman y desaparecen antes del final de la reacción o del proceso.

Lossubproductos son las sustancias que se forman durante las reacciones químicas y que permanecen al final de la reacción. Suelen ser productos de reacción no deseados que muchas veces se someten a otros procesos para su aprovechamiento o para lograr un menor impacto en el medio ambiente

Los residuos son productos de las reacciones que deben ser eliminados al final del proceso.

Las impurezas sonsustancias que están presentes en otras sustancias en cantidades relativas insignificantes.

4- Clasificación de los productos químicos

- commodities: productos de gran volumen de producción no específicos.
- pseudocommodities: son productos de gran volumen de producción pero específicos
-productos químicos finos: son productos de pequeño volumen de producción, no diferenciados
- especialidades:de pequeño volumen de producción, específicos de una marca

5- Esquema de una planta química

El conjunto de una planta química podría considerarse constituido por un reactor o serie de reactores. Previamente se requiere un cierto almacenamiento de materias primas, transporte de los mismos y posteriormente las mismas operaciones con los productos terminados.
Para apoyar las anterioresoperaciones se requieren una serie de servicios, la energía eléctrica, combustibles, vapor, agua, aire y gases inertes.

[pic]
Figura 5

6- Fases de un proceso de industrialización

En general, un proceso de industrialización de un producto tiene tres fases:
a) Investigación
b) Desarrollo
c) Proyecto
6.1- Fase de investigación

a) Estudio
b) Investigación en el laboratorio
- velocidad...