unidad iii: operaciones unitarias y diagramas de símbolos procesos industriales

UNIDAD III: Operaciones unitarias y diagramas de

símbolosPROCESOS INDUSTRIALES

OPERACIONES FÍSICAS Y SU REPRESENTACIÓN EN SÍMBOLOSLas operaciones físicas son aquellas en las que

no existe cambio en la materia (cambios físicos) y de forma universal se utilizan símbolos para representar los diferentes procesos en los que están involucradas. Estas operaciones también se les conoce como operaciones unitarias.

Las operaciones en las que existe cambio en la materia reciben el nombre de Procesos Unitarios.

CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS

Operaciones unitarias

Transporte de materiales

Almacenamiento

Almacenes de planta

Almacenes cubiertos

Edificios depósitos

Silos

Formación de mezclas

Separación de mezclas

(homogéneas y heterogéneas)

Manejo de sólidos

Intercambio de calor

TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO

TRANSPORTE DE SOLIDOS

ALMACENAMIENTO

ALMACENAMIENTO DE LÍQUDOS

ALMACENAMIENTO DE GASES

SIMBOLOGÍA

tuberías

transportes

Bandas de transportación

Almacén

INTERCAMBIO DE CALORCALENTAMIENTO Y/O

ENFRIAMIENTOCALENTAMIENTO Y/O

ENFRIAMIENTO

SIMBOLOGÍA

AGITACIÓN Y MEZCLADO

SIMBOLOGÍA

PRINCIPALES OPERACIONES UNITARIAS EN LA INDUSTRIA Destilación

Adsorción

Absorción

Evaporación

Secado

Filtración

Decantación

Cristalización

Centrifugación

Dest

ilaci

ón

Simple

Por arrastre de vapor

Fraccionada

SIMBOLOGÍA

PRINCIPALES OPERACIONES UNITARIAS EN LA INDUSTRIAQuebrantado

Trituración

Molienda

Tamizado

Aglomerado

QUEBRANTADO

TRITURACIÓN

MOLIENDA

TAMIZADO

SIMBOLOGÍA

AGLOMERADO

REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS PROCESOS INDUSTRIALESLos diagramas de flujo son una manera útil de

representación e identificación del equipo utilizado en un proceso industrial, además sirven para indicar la secuencia de actividades dentro de un proceso o procedimiento determinado, asimismo mediante su uso se puede mostrar el lugar donde la material prima es transferida en forma conveniente y económica.

DIAGRAMAS DE FLUJO

DIAGRAMA DE FLUJO ENTRADAS-SALIDAS (BÁSICO)

DIAGRAMA DE FLUJO ENTRADAS-SALIDAS (BÁSICO)Un solo bloque representa todas las

operaciones físicas y químicas involucradas en el proceso.

Las líneas con flechas representan el movimiento de materiales que entran y salen del proceso.

Las materias primas entran por la izquierda.

Los productos salen por la derecha.

Las velocidades de flujo (o cantidades) de las materias primas y los productos pueden mostrarse.

DIAGRAMA DE FLUJO DE DE BLOQUES

DIAGRAMA DE FLUJO DE DE BLOQUES

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO (PFD)Un diagrama de flujo de proceso (PFD) que

muestra las piezas principales del equipo del proceso representativamente, e indica cómo las corrientes del proceso conectan las piezas a la vez. Un PFD por lo general incluye:

1. Equipo para mover la materia o la energía del entorno.

2. Las instalaciones principales

3. Cantidad de flujo, composición, temperatura y presión de todas las corrientes del proceso.

DIAGRAMAS DE FLUJO DE PROCESO (PFD)

MODOS DE OPERACIÓN DE PROCESOCon respecto a la materia

Por lotes o Batch

Flujo contínuo

Semicontinuos o por semilotes.

Con respecto al tiempo

Estado estacionario o régimen permanente

Estado no estacionario o régimen transitorio

BALANCE DE MATERIATodo balance de materia (o de masa) debe obedecer la Ley

de Conservación de la Materia:

“La materia no se crea ni se destruye, solamente se transforma”

En términos industriales:

Entradas + Generación = Salidas + Acumulación + Consumo

EJEMPLOLa empresa Alpura tiene un tanque de

almacenamiento de leche de 5m de largo por 5m de diámetro lleno al 75% de su volumen de materia prima. La materia prima se envía a una descremadora en donde se separa el 60% de la grasa original, después se evapora hasta que el producto contenga 26% en peso de sólidos totales y finalmente se seca para obtener leche en polvo con 4% en peso de humedad. El producto se envasa en botes de 750g, y la densidad de la leche fresca es de 1.032 kg/l.

a) Realiza el diagrama de proceso correspondiente

b) Calcula todas las corrientes y el balance parcial y global del proceso.