INTRODUCCION AL DISEO

El diseo es una actividad creativa, constituye una de las actividades mas gratificantes para un ingeniero

El diseo no existe al inicio del proyecto, este normalmente empieza con un objetivo especifico o una necesidad de un cliente

Mediante el desarrollo y evaluacin de diseos posibles se consigue la mejor manera de alcanzar el objetivo, para el ingeniero qumico, un producto qumico nuevo o un proceso de produccin nuevo

Limitaciones a un problema de diseo

Cuando se enfrenta a un problema de diseo, el diseador encuentra varias alternativas de solucionar el problema, pero normalmente se ver limitado por muchos factores.

Estas limitaciones se presentan de muchas maneras: Limitaciones rgidas: son invariantes, como leyes de la

naturaleza, regulaciones gubernamentales, estndares. Limitaciones menos rgidas: son las que el diseador las

puede relajar como parte de la bsqueda del mejor diseo.

Limitaciones Externas: son limitaciones que estn fuera del control del diseador.

Limitaciones Externas e Internas a Diseos Posibles

Las limitaciones internas son aquellas en las que un diseador tiene algn tipo de control

El Proceso de diseo: Procedimiento Iterativo

A medida que se desarrolla el diseo, se encontrar mas alternativas y mas limitaciones, y se estar buscando mas datos e ideas y evaluando las posibles soluciones

Objetivos del diseo

El objetivo de un diseo nace de una necesidad publica de un producto, creando una oportunidad comercial de negocio, previsto por el departamento de ventas o de mercado

Dentro del objetivo general existen sub-objetivos: Los requisitos de varias unidades que componen el proceso general.

Los requisitos deben ser definidos claramente, y debe distinguirse entre los que: Se deben hacer: son requisitos mandatorios Se tiene que hacer: son requisitos convenientes, que

pueden ir cambiando conforme progresa el diseo

Establecer Bases de Diseo Antes de empezar el diseo, es importante traducir la necesidad del cliente en una base de Diseo

La Base de Diseo es una informacin mas concreta del problema que se quiere resolver.

En la Base de diseo se incluye: Caudal de produccin Especificaciones de los productos a obtener Limitaciones que influirn en el diseo, tales como:

El sistema de unidades que se utilizar. Los cdigos de diseo, nacionales, locales o de la compaa que se

deben seguir. Detalles de las materias primas que estn disponibles. Informacin de lugares posibles donde se puede colocar la planta,

incluyendo datos climatolgicos, condiciones ssmicas y la disponibilidad de infraestructura.

Informacin de las condiciones, disponibilidad y precio de los servicios pblicos tales como gas combustible, vapor de agua, agua de refrigeracin, aire de proceso, agua de proceso, y electricidad, que sern necesarios para poner en marcha el proceso

Generacin de Conceptos de Diseo Posibles

La parte creativa del diseo implica la generacin de soluciones posibles para el anlisis, evaluacin y seleccin.

Para esta Generacin los diseadores cuentan con experiencias anteriores, propias y la de los dems. Ningn diseo es totalmente novedoso, normalmente los diseos tienen antecedentes anteriores. No es comn que un diseador se enfrente a un problema de crear un diseo totalmente nuevo.

Los ingenieros experimentados normalmente prefieren mtodos probados y evaluados, en lugar de diseos nuevos y no probados

La mayora de los procesos de diseo se basan en diseos que existan anteriormente. El ingeniero de diseo muy rara vez se sienta delante de un papel en blanco para crear un diseo nuevo a partir de cero.

Los proyectos de ingeniera qumica se pueden dividir en tres tipos, dependiendo del grado de novedad: a) Modificaciones, y adiciones, en una planta que ya existe; normalmente

llevadas a cabo por el grupo de diseo de la planta.

b) Nueva capacidad de produccin para satisfacer la creciente demanda de ventas, y la venta de los procesos establecidos por los contratistas. Repeticin de los diseos existentes, con slo pequeos cambios en el diseo, incluyendo diseos de procesos de un proveedor o un competidor llevados a cabo para entender si tienen un coste ms convincente de produccin c) Procesos nuevos, desarrollados en un laboratorio de investigacin, a travs de plantas piloto, para un proceso comercial. Incluso aqu, la mayora de las operaciones unitarias y el equipo de proceso utilizar diseos establecidos.

Pruebas de Aptitud del Diseo

Cuando se sugieren alternativas de solucin a un problema de diseo, se debe probar para ajustar a los objetivos.

En Ingenieria qumica, resulta demasiado costoso realizar varios diseos para ver cual funciona mejor. En lugar de esto el Ingeniero Qumico, disea un modelo matemtico del proceso, mediante un simulador informtico de procesos. En algunos casos se puede incluir una planta piloto para predecir rendimiento o para recopilar datos necesarios para el diseo

Otros datos de diseo se pueden obtener de una instalacin real existente o encontrarse en la literatura de ingeniera qumica. Si los datos de diseo no existen entonces se necesita un trabajo de investigacin y desarrollo para recopilar datos nuevos

Una vez recopilados los datos y establecido un modelo de trabajo del proceso, el ingeniero de diseo puede empezar a determinar el tamao y los costes del equipo. En esta etapa ser obvio que algunos diseos no son rentables y se podrn rechazar sin ms anlisis.

Evaluacin Econmica, Optimizacin y Seleccin

Una vez el diseador ha identificado unos pocos diseos candidatos que cumplan con el objetivo del cliente, se puede empezar el proceso de seleccin del diseo.

El criterio primordial para la seleccin del diseo normalmente es el rendimiento econmico, aunque factores tales como seguridad e impacto medioambiental pueden tambin jugar un rol importante. La evaluacin econmica implica generalmente analizar el capital y los costes de operacin del proceso para determinar la devolucin de la inversin.

Cuando todos los diseos candidatos se han optimizado, se debe seleccionar el mejor diseo. Con mucha frecuencia, el ingeniero de diseo encontrar que diseos diferentes tienen un rendimiento econmico muy cercano, en cuyo caso se elegir el diseo ms seguro o el que tiene la mejor trayectoria comercial.

Diseo detallado y Seleccin del Equipo

Despus de haber seleccionado el proceso o el producto, el proyecto pasa al diseo detallado.

Aqu se determinan las especificaciones detalladas del equipo tales como recipientes, intercambiadores, bombas e instrumentos. El ingeniero de diseo puede trabajar con otros profesionales, tales como ingenieros civiles para la preparacin del lugar, ingenieros mecnicos para disear los recipientes y estructuras, e ingenieros elctricos para la instrumentacin y el control.

Muchas empresas contratan empresas de Ingeniera, Adquisicin y Construccin (IAC) comnmente conocidas como contratistas, en la etapa del diseo detallado.

Las decisiones del diseo detallado tienden a enfocarse principalmente en la seleccin del equipo ms bien que en los cambios en el diagrama de flujo

Adquisicin, Construccin y Operacin

Cuando se han finalizado ya los detalles del diseo, se puede comprar el equipo, y se puede construir la planta. La adquisicin y la construccin normalmente se llevan a cabo por una empresa IAC a menos que el proyecto sea muy pequeo

Finalmente, una vez construida la planta y preparada para la puesta en marcha, se puede comenzar la operacin. Entonces, se llama con frecuencia al ingeniero de diseo para ayudar a resolver cualquier tema de la puesta en marcha y los problemas iniciales de la planta nueva.

LA ANATOMIA DE UN PROCESO DE PRODUCCION QUIMICA

En la Figura 1.3 se muestran los componentes bsicos de un proceso qumico tpico

El diseo en ingeniera qumica se ocupa de la seleccin y disposicin de las etapas, y de la seleccin, especificacin y diseo del equipo requerido para realizar la funcin de cada etapa.

Etapa 1. Almacenamiento de las materias primas

Las materias primas deben ser almacenadas para unos das, o semanas con objeto de absorber fluctuaciones e incluso interrupciones en el suministro.

El tipo de almacenamiento que se requiere depende de la naturaleza de las materias primas, el mtodo de suministro, y que seguridad se puede tener en la continuidad del suministro.

Etapa 2. Preparacin de la alimentacin

Normalmente se requiere una purificacin y preparacin de las materias primas antes de que sean suficientemente puras, o en la forma correcta, para alimentar la etapa de la reaccin.

Se deben eliminar los contaminantes de la alimentacin que puedan envenenar los catalizadores, enzimas o microorganismos

Las alimentaciones lquidas se tienen que evaporar antes de alimentar a reactores en fase gaseosa y se puede necesitar triturar, pulverizar y tamizar los alimentos slidos.

Etapa 3. Reaccin

La etapa de reaccin es el corazn de un proceso de produccin qumica. En el reactor se introducen todas las materias primas juntas en las condiciones que conducen a la obtencin del producto deseado; casi siempre, se formarn tambin algunos subproductos, ya sea consecuencia de la estequiometria de la reaccin, o de reacciones secundarias, o de las reacciones de las impurezas presentes en la alimentacin.

Etapa 4. Separacin del producto

Despus del reactor (o reactores) los productos y subproductos se separan de cualquier material que no haya reaccionado.

Si la cantidad es suficiente, el material que no ha reaccionado se reciclar a la etapa de reaccin o a la etapa de preparacin y purificacin de la alimentacin

Los subproductos se pueden tambin separar de los productos en esta etapa.

Etapa 5. Purificacin

Antes de la venta, el producto principal necesitar frecuentemente una purificacin para obtener las especificaciones del producto

Si se producen en cantidades econmicas, los subproductos tambin se pueden purificar para su venta.

Etapa 6. Almacenamiento del producto

Normalmente se realizar un inventario del producto acabado para ajustar la produccin a las ventas.

Se necesita tambin una provisin para el envasado y transporte del producto, dependiendo de la naturaleza del mismo.

Los lquidos se despachan normalmente en bidones y en cisternas (carretera, tren y mar), los slidos en sacos, envases de cartn o balas. La cantidad de producto almacenado depender de la naturaleza del producto y del mercado.

Procesos Continuos

Los procesos continuos se disean para operar 24 horas al da, 7 das a la semana, durante todo el ao. Se prever algn tiempo de parada para el mantenimiento y, para algunos procesos, para la regeneracin del catalizador.

Los procesos en continuo son normalmente ms econmicos para producciones a gran escala

Se denomina factor de servicio de la planta o tasa de operacin al porcentaje de las horas disponibles en un ao que la planta opera, y est normalmente entre el 90 y el 95%.

Procesos Discontinuos

Los procesos discontinuos se disean para operar intermitentemente normalmente con algunas, o todas, las unidades del proceso estando frecuentemente apagadas y en marcha.

Es muy comn para plantas discontinuas utilizar una combinacin de operaciones en discontinuo y en continuo. Por ejemplo se puede utilizar un reactor en discontinuo para alimentar a una columna de destilacin en continuo.

Los procesos en discontinuo se utilizan cuando se quiere cierta flexibilidad en el volumen de produccin o en las especificaciones del producto.

Ventajas de un proceso discontinuo Un proceso discontinuo permite la produccin de varios productos

diferentes o tipos de productos diferentes en el mismo equipo. En una planta en discontinuo, la integridad de un lote se conserva cuando

se mueve de una operacin a otra. Esto puede ser til para los objetivos del control de calidad.

El caudal de produccin en las plantas en discontinuo es muy flexible, ya

que no hay episodios inestables cuando se opera a baja produccin. Las plantas en discontinuo son ms fciles de limpiar y mantener estril la

produccin. Los procesos en discontinuo son ms fciles de llevar a cabo el escalado de

un proceso qumico a partir de datos de laboratorio. Las plantas en discontinuo necesitan menor capital para volmenes de

produccin pequeos.

Desventajas de un proceso discontinuo La escala de produccin es limitada. Es difcil conseguir economas de escala utilizando caudales de produccin

elevados. La calidad de cada lote puede variar, y esto conduce a una produccin

elevada de productos residuales o productos fuera de especificaciones. El reciclado y la recuperacin del calor son ms difciles, haciendo las plantas

en discontinuo menos eficientes energticamente y muy probablemente productoras de subproductos residuales.

La utilizacin del capital inmovilizado es menor en las plantas en discontinuo

ya que la planta, casi inevitablemente, est parada parte del tiempo. Los costes fijos de produccin son mucho ms elevados para las plantas en

discontinuo sobre una base de USD/unidad msica de producto.

Seleccin de produccin en continuo frente a discontinuo

El proceso en discontinuo slo tiene sentido normalmente para productos que tienen un valor elevado y se producen en pequeas cantidades. Las plantas en discontinuo se utilizan normalmente para:

Productos alimentarios Productos farmacuticos tales como

medicamentos, vacunas y hormonas Productos para el cuidado personal Productos qumicos especiales

Incluso en estos sectores la produccin en continuo es ms recomendable si se conoce bien el proceso

LA ORGANIZACIN DE UN PROYECTO EN INGENIERA QUIMICA

El trabajo de diseo requerido en la ingeniera de un proceso de produccin qumico se puede dividir en dos grandes fases:

Fase 1: Diseo del proceso, que cubre los pasos desde la seleccin inicial del proceso a utilizar, a travs del establecimiento de diagramas de flujo del proceso; e incluye la seleccin especificacin y diseo del equipo. Este trabajo se realiza principalmente por ingenieros qumicos .

Fase 2: Diseo de la planta, que incluye el diseo mecnico detallado del equipo, el diseo estructural, civil y elctrico, y la especificacin y diseo de los servicios auxiliares. Estas actividades son responsabilidad de los grupos especialistas.

Secuencia de los pasos en el diseo, construccin y puesta en marcha de una planta de un proceso qumico tpico.

DOCUMENTACION DEL PROYECTO El diseo y la ingeniera de un proceso qumico requieren la cooperacin de muchos grupos especializados. Una cooperacin efectiva depende de una comunicacin efectiva

La documentacin del proyecto incluir

1. Correspondencia general dentro del grupo de diseo y con: Departamentos gubernamentales Vendedores de equipos Personal del lugar El cliente

2. Hojas de clculo Clculos del diseo Estimacin de costes Balances de materia y de energa 3. Dibujos

Diagramas de flujo Diagramas de tuberas e instrumentacin Diagramas de distribucin Planos del lugar Detalles del equipo Diagramas de tuberas (isomtricos) Dibujos arquitectnicos Bocetos del diseo

4. Hojas de especificacin La base del diseo Especificaciones de las materias primas y de los productos Un listado del equipo Hojas para el equipo, tales como: intercambiadores de calor, bombas, calefactores etc.

5. Informacin sobre la salud, la seguridad y el ambiente Hojas de seguridad de los productos (fichas MSDS) Documentacin HAZOP Evaluaciones de las emisiones y permisos

6. Pedidos de compra Presupuestos Facturas

El ingeniero de diseo deber desarrollar el hbito de realizar los clculos de modo que se puedan entender fcilmente y comprobar por otros. Es una buena prctica incluir en las hojas de clculo la base de clculo, y cualquier suposicin y aproximacin hecha, con suficientes detalles de los mtodos, as como la aritmtica, para su comprobacin.

Hojas de clculo

Dibujos

Los dibujos deben ajustarse a las convenciones aceptadas de dibujo, preferentemente aquellas establecidas por los estndares nacionales En la mayora de las empresas de diseo, se utilizan actualmente mtodos de diseo asistidos por ordenador para realizar los dibujos requeridos para todos los aspectos de un proyecto: diagramas de flujo, tuberas e instrumentacin, trabajo mecnico y civil.

Hojas de especificaciones Las hojas de especificaciones estndares se utilizan normalmente para transmitir la informacin requerida para el diseo detallado, o la compra de los distintos equipos

Las hojas de especificaciones estndares sirven como listas de comprobacin para asegurar que se incluye toda la informacin necesaria.

Manuales de procesos Los manuales de procesos se preparan normalmente por el grupo de diseo de procesos para describir el proceso y las bases del diseo. Junto con el diagrama de flujo proporcionan una descripcin tcnica completa del proceso.

Manuales de operacin

Los manuales de operacin contienen las instrucciones detalladas, paso a paso, de la operacin del proceso y del equipo.

Los manuales de operacin se utilizan para la instruccin y formacin del operario, y para la preparacin de las instrucciones del funcionamiento oficial de una planta.

CODIGOS Y ESTANDARES

La necesidad de una estandarizacin se plante temprano en la evolucin de Ia industria de ingeniera moderna. En la prctica de la ingeniera los estndares cubren:

1. Materiales, propiedades y composiciones. 2. Procedimientos de ensayo para rendimiento, composiciones y calidad. 3. Tamaos preferidos, por ejemplo, tubos, platos, secciones etc. 4. Mtodos de diseo, inspeccin y fabricacin. 5. Cdigos de prcticas para operacin y seguridad de la planta

Todos los pases, tienen organizaciones nacionales estndares, responsables para la emisin y mantenimiento de los estndares para las industrias productoras, y para Ia proteccin de los consumidores

La organizacin internacional para la estandarizacin (ISO) coordina la publicacin de los estndares internacionales

Fabricantes de equipo

Los fabricantes de equipos estandarizan (normalizan) tambin para producir diseos estandarizados y gamas de tamao para piezas de uso comn; tales como motores elctricos, bombas, intercambiadores de calor, tuberas y accesorios para tuberas

La estandarizacin de los diseos y gamas de equipos aumentan la intercambiabilidad y reduce la existencia de piezas de repuesto que deben tenerse en almacenes de mantenimiento.

Los estndares imponen restricciones al diseador. El tamao estndar ms prximo normalmente se seleccionar sobre la realizacin de un clculo de un diseo (redondeando hacia arriba) pero no ser necesariamente el tamao ptimo

FACTORES DE DISEO

El diseo es un arte inexacto; errores e incertidumbres surgen de las incertezas de los datos de diseo disponibles y de las aproximaciones necesarias en los clculos del diseo.

Los diseadores experimentados incluyen un grado de sobredimensionamiento, conocido como factor de diseo, margen de diseo o factor de seguridad, para asegurar que el diseo que se realiza cumple con las especificaciones de producto y opera seguro.

Los factores de diseo se aplican tambin en el diseo de procesos para obtener alguna tolerancia en el diseo. Este factor dar cierta flexibilidad en la operacin del proceso.

SISTEMAS DE UNIDADES

En Ia prctica los mtodos de diseo, datos y estndares que el diseador utilizar a menudo estn slo disponibles en las unidades cientficas tradicionales y en las unidades de ingeniera.

Los ingenieros qumicos siempre han utilizado una diversidad de unidades; tales como los sistemas cientficos CGS y MKS, y ambos sistemas de ingeniera americano y britnico.

En una economa globalizada los ingenieros utilizan diferentes sistemas de unidades incluso en una misma compaa. Los ingenieros de diseo deben, por lo tanto, tener una familiaridad con SI, unidades mtricas y tradicionales.

OPTIMIZACION

La optimizacin es una parte intrnseca del diseo: el diseador busca Ia solucin mejor, u ptima, para un problema. El ingeniero de diseo se basar a menudo en una combinacin de experiencia y juicio, y en algunos casos el mejor diseo ser obvio inmediatamente. Sin embargo, en cada diseo existirn diferentes problemas que requerirn una optimacin rigurosa.

Los ingenieros qumicos que trabajan en la industria utilizan mtodos de optimizacin para las operaciones de procesos mucho ms que para hacer el diseo.

El Objetivo del Diseo

Un problema de optimacin siempre se describe como Ia maximizacin o minimizacin de una cantidad llamada objetivo. Normalmente, ser una medida del rendimiento econmico.

El objetivo general corporativo es normalmente maximizar los beneficios, pero el ingeniero de diseo a menudo encontrar ms conveniente utilizar otros objetivos cuando trabaja en los subcomponentes del diseo.

Formulacin del problema de Optimizacin

El primer paso en la formulacin del problema es establecer el objetivo como una funcin de un conjunto finito de variables, algunas veces referidas como variables de decisin.

= (1,2, 3, )

Dnde: Z = Objetivo

1,2, 3 = variables de decisin

Esta funcin se llama funcin objetivo.

El problema de optimacin se puede establecer entonces como una maximizacin o minimizacin de la funcin objetivo dependiente del conjunto de restricciones.

Las variables de decisin pueden ser independientes, pero normalmente estn relacionadas entre s por muchas ecuaciones de restriccin.

Formulacin de la Funcin Objetivo

Frecuentemente, los ingenieros se enfrentan a dificultades en la formulacin de la funcin objetivo. Algunos de los objetivos econmicos que se utilizan ampliamente en la toma de decisin de inversiones llevan a problemas de optimacin difciles intrnsecamente.

Por ejemplo, el caudal neto es difcil de expresar como una funcin sencilla y es altamente no lineal, mientras que el valor neto actual aumenta con el tamao del proyecto y no est limitada, a menos que se establezca una limitacin en el tamao de Ia planta o en el capital disponible

Por lo que la optimacin se lleva a cabo frecuentemente usando objetivos sencillos tales como "minimizar costes de produccin".

Los costes de salud, seguridad, impacto medioambiental e impacto social y los beneficios son difciles de cuantificar y se refieren normalmente a beneficios econmicos. Estos factores se pueden introducir como restricciones pero pocos ingenieros estaran a favor de construir una planta en Ia que cada pieza del equipo se diseara para la seguridad y el rendimiento medioambiental mnimos permitidos legalmente.

Una complicacin adicional en la formulacin de la funcin objetivo es la cuantificacin de la incertidumbre. Las funciones de objetivos econmicos son normalmente muy sensibles a los precios utilizados para las entradas, materias primas y energa y, tambin a las estimaciones del costo del capital del proyecto.

Limitaciones y Grados de Libertad

Las limitaciones en Ia optimacin son un conjunto de ecuaciones que limitan las variables de decisin y las relacionan entre s.

Si se escribe x como un vector de n variables de decisin, entonces se puede establecer el problema de optimacin como:

Las limitaciones de igualdad surgen de las ecuaciones de conservacin (balances msicos, molares, de energa y de cantidad de movimiento) y relaciones constitutivas (las leyes de la qumica y la fsica, correlaciones de datos experimentales, ecuaciones de diseo, etc.). Cualquier ecuacin que se introduce en el modelo de optimacin que contenga un signo "=" se convertir en una limitacin de igualdad.

Las limitaciones de desigualdad surgen normalmente de limitaciones externas: lmites de seguridad, lmites legales, lmites de mercado y econmicos, lmites tcnicos exigidos por los cdigos y los estndares, especificaciones del producto y alimentacin, disponibilidad de recursos, etc. Algunos ejemplos de limitaciones de desigualdad son las siguientes: Pureza del producto principal > 99,99o/o en peso Contenido de agua de alimentacin < 20 ppm en peso Emisiones NOx. 50 kg/ao Caudal de produccin 4000 00 toneladas mtricas por ao Capital de inversin $50 MM (50 millones de dlares).

Consecuencias de las Limitaciones

El efecto de las limitaciones es limitar el espacio paramtrico. Ello se puede ilustrar utilizando un problema sencillo de dos parmetros

Grados de Libertad

Si el problema tiene: n: variables y me : limitaciones de calidad, entonces tiene n me : grados de libertad. Si n = me no existen grados de libertad El conjunto de me ecuaciones se puede resolver para las n variables. Si me > n entonces el problema est sobre especificado. Si me < n ; n me, es el nmero de parmetros que se pueden ajustar independientemente para encontrar el ptimo.

Compromisos

El problema de optimacin debe captar el compromiso entre costo y beneficio

Los compromisos son muy comunes en los diseos, debido a que un mejor rendimiento en trminos de mayor pureza, mayor o menor recuperacin de energa o reduccin de materias primas, se produce normalmente a expensas de gastos de capital ms elevados, gastos de funcionamiento o de ambos.

Por Ejemplo: Un grado elevado de recuperacin de calor requiere una propuesta de temperatura cercana en los intercambiadores de calor, lo que conduce a un coste de capital elevado ya que los intercambiadores requieren ms rea superficial.

Algunos compromisos encontrados en el diseo de plantas

Ms equipos de separacin frente a mayor pureza de producto.

Mayor costo de reciclado frente a mayor utilizacin de alimentacin y formacin de residuos.

Mayor recuperacin de calor frente a red de intercambiadores de calor ms econmicas.

Mayor reactividad a presiones elevadas frente a reactores ms caros y costes de compresin elevados.

Reacciones rpidas a temperaturas elevadas frente a degradacin del producto.

Subproductos comercializables frente a ms gastos en la planta.

Vapor y electricidad ms econmicos frente a mayor costo del capital fuera de la planta.

DIAGRAMAS DE FLUJO

El diagrama de flujo es el documento clave en el diseo de procesos. Muestra la disposicin de los equipos seleccionados para llevar a cabo el proceso; las conexiones de las corrientes; los caudales y composiciones de las corrientes y las condiciones de operacin.

El diagrama de flujo se utiliza por grupos de diseo especializados como base para sus diseos particulares.

Se utilizan tambin por el personal operario para Ia preparacin de manuales de operacin y la formacin del operador. Durante la puesta en marcha de la planta y su operacin posterior. Los diagramas de flujo forman la base para la comparacin del rendimiento de la operacin con el diseo.

DIAGRAMA DE BLOQUES

Un diagrama de bloques es la forma ms sencilla de presentacin. Cada bloque puede representar una pieza nica del equipo o una etapa completa en el proceso. Son tiles para mostrar procesos sencillos. En procesos complejos, su utilizacin se limita a mostrar el proceso global, desglosando ste en sus etapas principales.

Los diagramas de boques son tiles para representar un proceso de una forma simplificada, pero tiene un uso limitado como documento de ingeniera.

REPRESENTACION PICTOGRAFICA

El los diagramas de flujo detallados que se utilizan para el diseo y operacin, el equipo se dibuja normalmente en forma pictogrfica estilizada

Existen diferentes estndares internacionales para los smbolos DFP pero la mayora de las compaas utilizan sus propios smbolos estndar

La ISO 10628 es el estndar internacional para los smbolos de dibujo DFP

PRESENTACION DE CAUDALES DE LAS CORRIENTES

Los datos del caudal de cada componente individual, en el caudal de la corriente total, y la concentracin porcentual, se pueden mostrar en un diagrama de flujo de varias maneras.

EI mtodo ms sencillo, adecuado para procesos sencillos con pocas piezas de equipo, es tabular los datos en bloques al lado de las lneas de corriente del proceso.

Una alternativa es que en cada lnea de corriente se numera y los datos se tabulan al final de la hoja.

INFORMACION QUE DEBE CONTENER UN DIAGRAMA DE FLUJO

La cantidad de informacin mostrada en un diagrama de flujo depender de la costumbre y prctica particular. Esta informacin se divide en: temas esenciales y temas opcionales. Los temas esenciales deben figurar siempre. Los temas opcionales aaden utilidad a la hoja de clculo

pero no siempre se incluyen.

Informacin esencial Composicin de la corriente El caudal de cada componente individual, kg/h, que se prefiere, o La composicin de la corriente como una fraccin msica. Caudal total de la corriente, kg/h. Temperatura de Ia corriente, grados Celsius preferentemente. La presin de operacin nominal (presin de operacin requerida). Entalpa de la corriente, kJ/h.

Informacin opcional Composicin en porcentaje molar y/o caudales molares. Datos de propiedades fsicas, valores promedio para las corrientes, tales

como: Densidad Viscosidad Nombre de la corriente, abreviado, una o dos palabras, descripcin de la

naturaleza de la corriente, por ejemplo fondos de columna

Distribucin de la Planta

La secuencia de los elementos del equipo principal mostrados simblicamente en el diagrama de flujo sigue la distribucin propuesta de Ia planta

Uno de los objetivos del Diagrama de flujo debe ser mostrar cmo se producira el flujo del material procedente de una etapa a otra, y dar una impresin general de la distribucin de Ia planta real de un proceso.

Con este propsito, el equipo se debe dibujar aproximadamente a escala. Los elementos del equipo principal se dibujarn aproximadamente en la proporcin exacta. Los elementos auxiliares se pueden dibujar fuera de sus proporciones.

BASE DE CALCULO

Es una buena prctica mostrar en el diagrama de flujo la base utilizada para los clculos del diagrama de flujo. Esto incluye: las horas de operacin por ao, los rendimientos de Ia reaccin y fsicos, y la temperatura de referencia utilizada para los balances de

energa. Es til tambin incluir una lista de las consideraciones principales utilizadas en los clculos

Si la cantidad de informacin que se necesita tener es excesiva, entonces, se puede resumir en un documento separado que estar referenciado en la hoja de clculo.

PROCESOS EN DISCONTINUO

Los diagramas de flujo elaborados para procesos en discontinuo normalmente muestran las cantidades requeridas para producir cada lote. Si un proceso de un lote forma parte de un proceso en continuo, se puede mostrar en el mismo diagrama de flujo, proporcionando una rotulacin clara cuando se tabulan los datos entre secciones en continuo y en discontinuo; por ejemplo, el cambio de kg/h a kg/lote.

SERVICIOS AUXILIARES

Para evitar abarrotar el diagrama de flujo, no es una prctica normal mostrar los servicios y lneas auxiliares en el diagrama de flujo del proceso. Se deberan mostrar y etiquetar las conexiones de los servicios requeridos en cada equipo, por ejemplo, "CTW" para agua de la torre de refrigeracin. Los requisitos de los servicios para cada equipo se deberan tabular en el diagrama de flujo

IDENTIFICACION DEL EQUIPO

Cada pieza del equipo mostrada en el diagrama de flujo debe identificarse con un nmero de cdigo y un nombre. El nmero de identificacin (normalmente una letra y varios dgitos), es normalmente aquel asignado para una pieza particular del equipo como una parte de los procedimientos de control general del proyecto, y se utiliza para identificarlo en todo los documentos del proyecto.

El cdigo ms fcil es el uso de una letra inicial para identificar al tipo de equipo, seguida por varios dgitos para identificar la pieza en particular. Por ejemplo, H intercambiadores de calor, C - columnas, R reactores.