Post on 07-Jul-2018
transcript
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
1/41
PROCESOS INDUSTRIALES
INTRODUCCIÓN
M Sc Ingº NELSON HUGO RAMÍREZ SICHE
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
2/41
Un proceso es una secuencia de actividades que tienen un inicio
y un final, donde hay entradas y salidas, donde se genera valoragregado.
¿QUÉ ES UN PROCESO?
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
3/41
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
4/41
Dichas características pueden ser de naturaleza muy variadatales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o laestética.
UN PROCESO INDUSTRIAL :
Un proceso de fabricación, proceso industrial,
manufactura o producción
! " #$%&U%'$ D $()*#+$%!
%#!*)+*! (*)* ,$D+-+#*) "*!#*)*#')!'+#*! D "*! ,*')+*! ()+,*!.
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
5/41
Proceso Industrial
PROCESO
DISEÑO
INSUMOS
CONOCIMIENTOINGENIERIATRABAJOENERGIACAPITAL
MATERIAS PRIMAS PRODUCTOS
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
6/41
ASPECTOS GENERALES
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
7/41
CLASIFICACIONES DE LOS PROCESOS
INDUSTRIALES
• DESDE LA MATERIA:− Procesos físicos: donde no se cambia la
estructura molecular del material. Ejemplo:corte, pulido, pintura de un molde, estirado
− Procesos químicos: donde si cambia la estructura
molecular del material. Ejemplo: combustión,corrosión, ermentación
− Procesos biológicos: donde se emplea material
!i!o. Ejemplo: procesamiento de rutas,
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
8/41
• DESDE LA TE$%&L&'IA:− Procesos manuales: las operaciones las reali(an
los operarios ) ellos aportan la ener"#a. Ejemplo:tallado manual de madera
− Procesos mecanizados: combina las operacionesmanuales con ma*uinarias. Ejemplo: torneadoreali(ado por el mec+nico
− Procesos automatizados: el proceso se reali(acon tecnolo"#as a!an(adas para *ue se controle )elabore los productos las ma*uinas sininter!ención umana. Ejemplo: abricación de uncarro con robots.
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
9/41
• DESDE LA E$&%&MIA:− Procesos del sector primario: los reali(an
empresas para obtener materias primas desde losrecursos naturales. Ejemplo: a"ricultura, miner#a
− Procesos del sector secundario: los reali(an las
empresas *ue transorman las materias primas enproductos. Ejemplo: te-tiles, *u#micos,cosmticos, alimentos, conecciones
− Proceso del sector terciario: los reali(an lasempresas *ue prestan ser!icios con los productosde los sectores anteriores. Ejemplo:telecomunicaciones, banca, escuelas, ospitales
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
10/41
Desde el pun! de "#s$ #ndus%#$l& enecn!l!g'$ p!de(!s )$*l$% de d!s #p!s de
p%!ces!s *#en d#+e%enc#$d!s,
• L!s p%!ces!s p%#($%#!s- dedicados a laproducción de materia prima para sutransormación posterior en productos
tecnoló"icos.
• L!s p%!ces! secund$%#!s- est+n dedicadosa la obtención de un producto tecnoló"ico
acabados. /ara su producción se utili(alos materiales de procesamiento primario.
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
11/41
Indus%#$s de P%!ces!s .u'(#c!s/C)e(#c$l P%!cess Indus%#es- CPI0
• Alimentos 0bebidas, a(1car, ju"os, con"elados,l+cteos, !inos, cer!e(a, etc.2
• $ombustibles 0petróleo, carbón, "as natural,
"asolina2 lubricantes ) deri!ados petro*u#micos• $ompuestos *u#micos
− &r"+nicos 0petro*u#micos, sol!entes, caucos, etc2
− Inor"+nicos 0 sales, ertili(antes, etc.2− E-plosi!os 0 T%T, ano, etc.2 Deter"entes ) jabones.
/inturas ) pi"mentos.
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
12/41
Indus%#$s de P%!ces!s .u'(#c!s/C)e(#c$l P%!cess Indus%#es- CPI0
• Metalur"ia 0 Acero ) aleaciones, metales: $u, A", Au,Re, etc.2
• Tratamiento de a"ua, eluentes ) residuos0 "ases,riles ) rises2
• 'eneración de !apor ) ener"#a termo3elctrica
• Materiales 0 cemento, asalto, cer+mica, adesi!os,
pl+sticos, materiales de construcción, !idrio2• /apel ) celulosa
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
13/41
Indus%#$s de P%!ces!s .u'(#c!s/C)e(#c$l P%!cess Indus%#es- CPI0
• /es*uera 0 arina ) aceite de pescado, conser!as,etc. 2
• /l+sticos , Te-tiles ) 4ibras sintticas
• 4+rmacos
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
14/41
S#se($ Gl!*$l de un P%!ces! .u'(#c!
PLANTADE PROCESOS
QUIMICOS
RED DEINTERCAMBIADORES
DE CALOR
PLANTAS DE SERVICIOS
Calderas, Turbias Aire !"#$ri#id"
O%i&e", 'a!("
Ma)erias
Pri#as
Isu#"s
Pr"du!)"s
Ele!)ri!idad Su#iis)r"s* Ser'i!i"s
A&ua
C"#bus)ibles
Aire
C"rrie)es+r(as
C"rrie)es!alie)es
Ser'i!i" de!ale)a#ie)"
Ser'i!i" dee+ria#ie)"
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
15/41
• $ondiciones de operaciónestacionarias
• 'ran escala de/roducción
• $ada e*uipo reali(a unaoperación o unciónespec#ica
• Funcionamientointermitente
• Ciclo de operación• Pequeña escala de
producción• Plantas flexibles,
multiproducto y multipropósito
• Grandes tiempos deprocesamientos oresidencia
• Reacciones lentas.Flujos pequeños
• Productos queensucian, incustran ocorroen los equipos
Proceso continuo Proceso discontinuo ( atc! "
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
16/41
• $alidad del productoconstante
• 5elocidad de producciónconstante
• Alta automati(ación• /oca mano de obra
• Productos de calidad#ariable
• $elocidad deproducción #ariable
• %uc!a mano de obra• Productos de alto #alor
y calidad• Procedimientos de
s&ntesis complejos• Condiciones de control
muy estrictas
Proceso continuo Proceso discontinuo ( atc! "
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
17/41
P%!ces!s C!n#nu!
EAT SEPARATORREACTOR-edd
Ca)al*s) Pr"du!)
ea)
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
18/41
Procesos 'iscontinuo
HEAT
REACTOR
SEPARATOR
(1) Fedd
(2) Catalyst
Heat
S t i l l
Product
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
19/41
E$p$s de un P%!ces! .u'(#c!
MATERIASPRIMAS
REACCIONESQUIMICAS
PRODUCTOS
O$era!i"es+(si!as dea!"di!i"a#ie)"
O$era!i"es+(si!as dese$ara!i.
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
20/41
Es%ucu%$ gene%$l de un P%!ces! P%!duc#"!
PREPARACIONPURI-ICACION
SEPARACIONPURI-ICACION
REACCION
M P Isu#"sIsu#"s
PRODUCTO
Sub$r"du!)"s
Sub$r"du!)"s
TRATAMIENTO
E-LUENTESE-LUENTELIMPIO
PRODUCTOSSECUNDARIOS
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
21/41
T#p!s de P%!ces!s- $ontinuo 6 Discontinuo 0batc2
Estacionario 6 Din+mico
Rep%esen$c#1n de P%!ces!s-7 Dia"rama de blo*ues 0 84D 2
7 Dia"rama de 4lujo de /rocesos 0 /4D 2
7 Dia"rama de $a9er#as e Instrumentación 0 /ID 2
7 Dia"rama de Distribución de E*uipos 0/LED 2
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
22/41
C)e(#c$l P%!cess D#$g%$(s
toic!iometry
Preliminary Process Conditions
Preliminary %aterial alance
%aterial, )ner*y alances +
)quipment pecifications
%ec!anical -nstrumentation
-nformation
Input - Output Diagram
Generic Block Flow Diagram
Piping and Instrument Diagram (PID)
Block Flow Diagram (BFD)
Process Flow Diagram (PFD)
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
23/41
Se*uence o /rocess Desi"n
Block Flow Diagram(BFD)
Process Flow Diagram
(PFD)
Piping and Instrumentation
Flow Diagram
(P&ID)
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
24/41
DIAGRAMA 2FD
/2l!c3 Fl!4 D#$g%$(0
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
25/41
•
$ada operación se representa por un blo*ue• Las corrientes de lujo principal se representan por l#neas lecadas en la
dirección del lujo
• Los lujos !an desde la i(*uierda a la dereca del dia"rama
• Las corrientes "aseosas se inclu)en en la parte superior del dia"rama, ) los
l#*uidos o sólidos acia la parte inerior separados por densidad.
• Se inclu)e la inormación cr#tica para entender e proceso
• Si las l#neas se cru(an, las ori(ontales se mantienen ) las !erticales se
cortan
• Se inclu)e un balance de masas ) ener"#a simpliicado en orma de una
tabla.
C/$)/C-/) P0R0 1 '-0GR0%0 ')123)
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
26/41
2FD- 2l!c3 Fl!4 D#$g%$(
idr.&e"
/ 012 3& 45 6
T"lue"
/ 72222 3& 4 5 6 Be!e"
/ 0872 3& 4 5 6
'estilador
Me9!la &as
/ 0872 3& 4 5 6
T"lue"
Gas
eparador Reactor
Me9!la L(:uid"sC"'ersi.;
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
27/41
PROCESO INDUSTRIAL SOSTENI!LE" PARA PRODUCIRACIDO SUL#$RICO
REDUCCI%N DE TA&A'O
RECUPERACI%NDE CALOR
CLASI#ICACI%N
DEPURACI%N DELOS (ASES
O)IDACI%NCATAL*TICA
A!SORCI%N
(ENERACI%N DE +APOR
ACIDO SUL#$RICO
-,/ 01
PIRITAS
Ela34aci567 L3a89a :34;e, 2IERRO#UNDIDO
A AL&ACENA&IENTOPARA LUE(O O!TENER
OTROS &ETALES
+APOR DE SER+ICIOPARA SER USADO EN DI+ERSAS
REAS DE LA PLANTA+APOR A(UA
@ACI&IENTO
E)TRACCI%N
A!SORCI%N
>2SOc1
>2SOc1
RBCOLAS
AIRESECO
AIRESECO
R=
POL+O
DIA(RA&A DE !LOQUES PARA LA O!TENCI%N DE
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
28/41
!OSQUENATURAL TALA DESCORTEADO ASTILLADO COCCION
LA+ADO
!LANQUEO
PULPA!LANQUEADA
CO&PUESTOSAU#RE
E&ISIONES @
E#LUENTES DECO&PUESTOSDE AU#RE
A(UASRESIDUALES
A(UA
CO&PUESTOSDE CLORO
E&ISIONES @E#LUENTES DECO&PUESTOS
DE CLORO
SECADO
EeciemaFe4ale RB
ENER(*A
ENER(*A
DIA(RA&A DE !LOQUES PARA LA O!TENCI%N DEPULPA
!LANQUEADA
PRODUCCI%N SUCIA"PROCESO NO SOSTENI!LE O INSOSTENI!LE1
R2 R=
R
R/
RG
RH
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
29/41
ELA!ORACI%N DE PAPEL
PULPA
!LANQUEADA &ECLADORE#INACI%N RE(ULACI%N DE
CONSISTENCIA LA&INACI%N
SECADO
PAPEL
A(UA
A(UAS!LANCAS
A(UA ADITI+OS
ACA!ADO
ENER(*A e6e4;a
A(ENTE
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
30/41
@ACI&IENTODE ROCA
#OS#%RICAE)TRACCI%N
REDUCCI%NDE TA&A'O
CLASI#ICACI%NPREPARACI%NDE LA PULPA A1
A1 DI(ESTI%N #ILTRACI%N SEDI&ENTACI%N E)TRACCI%NPOR SOL+ENTES !1
!1 #ILTRACI%N E+APORACI%NCIDO
#OS#%RICO>=PO
/2SO
>2O
@ESO SUCIO
CIDO#OS#%RICO
>=PO=G0
SOL+ENTELI&PIO
1
SOL+ENTE
F1
c 5 F1
LA+ADO
A(UA DE LA+ADO
a1
a1
ELA!ORACI%N7 :OR(E LOA@A, 2
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
31/41
DIAGRAMA PFD
/P%!cess Fl!4 D#$g%$(0
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
32/41
• Se representan T&D&S los e*uipos junto con su descripción. $adae*uipo tiene un n1mero ) un nombre
• Todas las corrientes de proceso tienen un n1mero. Se debe incluiruna descripción de las condiciones 0temperatura, presión2,lujos )composición *u#mica )a sea en el dia"rama o en un a TA8LA
adjunta.• Se deben representar T&DAS las corrientes de ser!icios0 !apor, aire,
caleacción, etc.2 *ue se alimentan a cada producto dealimentación.
• Se deben representar los loops de control b+sicos *ue ase"uran la
estabilidad de las condiciones del proceso durante la operaciónnormal.
Con#enciones para los 'ia*ramas de
Flujos de Procesos
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
33/41
/rocess 4lo; Dia"ram
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
34/41
DIAGRAMA P5ID/P#p#ng $nd Ins%u(en D#$g%$(0
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
35/41
U dia&ra#a P>ID #?s !"#$li!ad" :ue !"rres$"de a ua is)ala!i. se!illade des)ila!i.@ E r"" a$are!e las !"rrie)es #a)eriales@ L"s e:ui$"s #a*"ress" la !"lu#a $r"$ia#e)e di!5a, el !alder( * el !"desad"r@ Las l(easdis!")iuas re$rese)a seales el!)ri!as@
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
36/41
S(#b"l"s 5abi)uales $ara la is)ru#e)a!i.
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
37/41
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
38/41
DIAGRAMA PL5ED
/Pl$n l$6!u 5 ele"$#!n d%$4#ng0
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
39/41
En este diagrama se especiica la u!icaci"n de cada
e#uipo so!re un plano real de la planta$ Se suele
denominar %lay-out & del proyecto o de la Planta$ Su
precisi"n permite estimar la supericie necesaria
para cada operaci"n y eectuar c'lculos detallados
so!re las prdidas de carga asociadas a los
e#uipos$
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
40/41
8/18/2019 introducción procesos industriales.ppsx
41/41
Elevation drawing
Plant layout and equipment
location