Procesos

La síntesis de procesos es la etapa en la que se crea la estructura básica del diagrama de flujo; esto es, se seleccionan los equipos a ser utilizados, con sus correspondientes interconexiones, y se establecen los valores iniciales de las condiciones de operación.

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Rev. Per. Quím. Ing. Quím. Vol. 12 N.º 2, 2009. Págs. 62-71

La Simulación de procesos es la etapa en la cual se requiere solucionar balances de materia y energía para un proceso en estado estacionario, calcular dimensiones y costos de los equipos y efectuar una evaluación económica preliminar del proceso.

La optimización puede ser paramétrica, modificando parámetros tales como presión o temperatura; o estructural, cuando se hacen modificaciones al diagrama de flujo involucrando a los equipos y sus interconexiones.

La aplicación de la simulación de procesos químicos, se enfoca en:

• Detección de cuellos de botella en la producción.

• Predicción de los efectos de cambio en las condiciones de operación y capacidad de planta.

• Optimización de las variables de operación.

• Transformación de un proceso para desarrollar otras materias primas.

• Optimización del proceso cuando cambian las características de los insumos y las condiciones económicas del mercado.

• Análisis de condiciones críticas de operación de procesos.

• Análisis de nuevos procesos para nuevos productos.

• Análisis de factibilidad y viabilidad de nuevos procesos.

• Optimizar el proceso para minimizar costos de producción.

• Entrenamiento de operadores e ingenieros de planta.

• Investigación de la factibilidad de automatización del proceso.

Elección del modelo termodinámico usado en el proceso

El modelo termodinámico que describe el comportamiento de las propiedades físicas de las sustancias involucradas en el proceso, es uno de los análisis iniciales antes de empezar la simulación de este, debido a que este predice, de manera aproximada, el comportamiento termodinámico de las diferentes fases involucradas en el proceso, por tanto, es de suma importancia elegir bien el modelo termodinámico a usar.

Los pasos para elegir el modelo apropiado para predecir las propiedades físicas se encuentran en diferentes trabajos de investigación en el área de simulación de procesos, los cuales se resumen de la siguiente manera: El paso inicial es definir la polaridad de las sustancias, de acuerdo a la Figura N.º 2 si la sustancia es polar, entonces se define si son electrolitos o no, en caso de ser electrolitos el modelo a usar es el de Electrolyte NRTL o Pitzer.

Para el caso del amoniaco, por ejemplo, de la Figura N.º 1, se obtiene que para compuestos no polares se cuenta con dos opciones, trabajar con pseudocomponentes o con componentes reales. En este caso, se selecciona la opción de componentes

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