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I. LAINGENIERIA QUIMICA

l. CONCEPTO YCAMPO DEAPLICACION DELAINGENIERIA QUIMICA

1.1. Diversidad dededicaciones del ingeniero químico.

1.2. Definición de Ingeniería Química.

2. LATRANSFORMACION INDUSTRIAL QUIMICA

2.1. Diagramas deflujo.

2.2. Optimización del proceso: índices técnicos y económicos.

3. DIFERENCIAS ENLASFORMAS DEOPERAR ENELLABORATORIO YENLA

INDUSTRIA

3.1. Ilustra.ción: obtención dela urea.

3.2. Diferencias entre las dosescalas.

l. LAINGENIERlA QUIMICA

1.CONCEPTO YCAMPODE APLICACION DELAINGEl\TJ.ERIA QUIMICA.

Tal vez el concepto de Ingeniería Química sea menos intuitivo que el de otras

ingenierías porque su campo de aplicación no conduce a productos tan característicos como

una carretera, un barco o un sistema de telecomunicaciones. Sinduda la Ingeniería Química

debe relacionarse con la obtención industrial de productos químicos, y en ese sentido existe

una correspondencia poco usual entre industria yciencia o ingeniería (no hay una "industria

física" o una "industria biológica"). Ahora bien, la industria química proporciona una oferta

variadísima, por lo que cuando se consideran las actividades en las que interviene un

ingeniero químico se encuentra como aspecto más relevante la diversidad.

l. l. DIVERSIDAD DE DEDICACIONES DEL INGENIERO QUIMICO.

Esa gran diversidad puede comprobarse sin másque reparar en los productos de uso

diario en cuya producción se aplica la Ingeniería Química. Habría que incluir productos

domésticos (detergentes, desinfectantes. limpiadores. combustibles, ... ), sanitarios

(antisépticos, analgésicos, ... ), productos cosméticos, agrícolas (fertilizantes, pesticidas),

alimentarios (lácteos, bebidas, grasas, ... ), derivados para automoción (combustibles,

lubricantes), plásticos, fibras, pinturas, etc.

Esadiversidad de producción requiere una flexibilidad en el profesional que tenga que

ellcargarse deella. Elingeniero químico debe ser lo suficientemente versátil como para poder

afrolltar situaciones muydiferentes. Una típica podría ser la siguiente: una empresa fabrica

un producto P, en cuya obtención aparece también un subproducto (es decir, un compuesto

,

no buscado) A.Se plantea la puesta en marcha de una nueva producción a partir de A,que

;:>arreacción con Bda un compuesto ede mercado creciente. Con esto podría alcanzarse un

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doble objetivo: eliminar los problemas que provoca Acomo residuo y lograr unproducto

valioso C.Claro que para ello es necesaria una inversión que permita montarla planta de

transformación de Aen C.

La lista de problemas planteados no es exhaustiva. pero basta para probar la

diversidad de situaciones a las que puede enfrentarse el ingeniero químico. Además. el

carácter delos sistemas amanejaresmuyvariado. Porejemplo: unaaplicación creciente en

Ingeniería Químicaesla dela tecnología demembranas (esdecir, unabarrera entre dosfases

homogéneas). Estatecnología sepuedeaplicar aunsistema inorgánico (la,desalación deagua

demar),aunoorgánico (la concentración de unjugo defrutas) oaunovivo(tratamiento de

unaenfermedad renal). Así,también elfuncionamiento correcto de una membrana quedeje

Otras cuestiones se añadirán a éstas: el control de los aparatos, su posible

automatización, los materiales enquedeben construirse, la seguridad, el tratamiento de los

desechos, la localización de la planta ... y sobre todo, la ganancia previsible. Cuando la

planta esté montada, porque esa ganancia se ha considerado suficientemente atractiva.

vendrán los problemas dela puesta en marchaydela optimización del funcionamiento. que

110 queda fijado para toda la vida activa de la planta. Habráque volver aregularlo cuando

hayaquecambiar las especificaciones del producto ola capacidad de producción.

Alconsiderar la posibilidad defabricar e,la compañía debe plantearse unproblema

de Ingeniería Química. Para resolverlo habrá que decidir la manera de transportar los

materiales, si se va a producir o comprar el reactivo B,el tipo de reactor donde se vaa

llevar a cabo la transformación química y la forma de separar e de los reactantes no

transformados. Estas.decisiones yelcálculo deltamaño dereactores yseparado res requieren

una información básica sobre la transformación que muchasveces no está disponible en la

bibliografía nies estimable con confianza, por lo que ha de obtenerse previamente en el

laboratorio. Seplan'teará entonces si esa información es suficiente, osi debe obtenerse una

complementaria en aparatos másgrandes que los de laboratorio pero menores que los

industriales. Esdecir, sipuedepasarse directamente dela escala delaboratorio ala industrial

osiconviene unaexperimentación enunainstalación intermedia para queelcambio deescala

sea suficientemente fiable.

pasar sustancias tóxicas ynodeje pasar proteínas es unproblema ingenieril, por lo que el

riñón artificial es untema frecuente en las publicaciones deIngeniería Química.

1.2. DEFINICION DEINGENIERIA QUIMICA.

Lostérminos "ingeniero", "ingeniería", se refieren a la aplicación a usos prácticos

delos conocimientos científicos. Sila ciencia sedirige aconocer elporquédelas cosas, la

ingeniería se dirigiría a cómo hacerlas para conseguir que funcionen de la mejor manera

posible. Ypara hacerlas nose espera a tener una explicación acabada de los hechos. La

ingeniería puede avanzar sin unateoría científica consistente que la soporte.

Loesencial es disponer deuna cuantificación. Lasrespuestas alos problemas de la

Ingeniería Químicaseexpresan enforma detamaño deaparatos, potencia debombas, flujos

dedisolventes ofluidos paraelintercambio decalor, etc. Paraconseguirlas puede bastar una

aproximación puramente empírica, aunque sin olvidar quenohay nadamáspráctico que.una

buena teoría.

El término "químico" implica obviamente un interés particular en los cambios

químicos, pero en el sentido genuino: cambios reiacionados con la composición.

Como cabría esperar hay diferentes definiciones de Ingeniería Química. Para el

Instituto Americano de Ingenieros Químicos, la Ingeniería Química sería el campo de la

actividad humana en que los conocimientos de las ciencias físicas y naturales y de

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