Recuperacion-de-tolueno-de-una-mezcla-tolueno-bromopropano-agua

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN 
 
 
RECUPERACIÓN DE TOLUENO DE UNA MEZCLA 
DE TOLUENO– BROMOPROPANO- AGUA 
 
TESIS 
 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
 
INGENIERO QUÍMICO 
 
PRESENTA 
MIGUEL ANGEL CRUZ PAULIN 
 
ASESORA: DRA YOLANDA MARINA VARGAS RODRÍGUEZ 
 
 Cuautitlán Izcalli Estado de México, 2016 
 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN 
UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN ESCOLAR 
DEPARTAMENTO DE EXÁMENES PROFESIONALES 
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V¡¡IVEI\'IIlAD ~A.<:,IO)IA(. 
AVI'JoI'MAOE 
MEXI<:,O ASUNTO: VOTO ' PROBATORlO 
M. en C. JORGE ALFREDO CUÉLLAR ORDAZ 
DIRECTOR DE LA FES CUAUTlTLAN 
PRESENTE 
" . . -. ~ 
ATN: I.A. LAURA MARGARITA CORT AZAR FIGUEROA 
Jefa del Departamento de EJilllenes Profesionales 
de la FES CuautitláD. 
Con base en el Reglamenlo General de Exámenes, y la Dirección de la Facultad, nos penmitimos 
comunicar a usted que revisamos el: Trabajo de Tesis 
Recuperacl6n de tolueno de una mezcla de tolueno-bromopropano·agua. 
Que presenta el pasante: Miguet Angel Cruz Paulin 
Con número de cuenta: 097159621 para obtener el Titulo de la carrera: Ingenierla Química 
Considerando que dicho Irabajo reúne los requisitos necesarios para ser discutido en el EXAMEN PROFESIONAL 
correspcndiente, otorgamos nuestro VOTO APROBATORIO. 
ATENTAMENTE 
"POR MI R/IlA HABLARÁ EL EspíRITU" 
Cuautitlán Izcalli, Méx. a 18 de Octubre de 2016. 
PROFESORES QUE INTEGRAN EL JURADO 
NOMBRE FIRMA 
.-'D",r,,-. '-'A"'do"'I¡;:::O'-'E:::d"'uar=do"-O"'b"'a"-Y=-a-'V.::al"'d:.:iv-"ia'--____ ~ ¡¿ PRESIDENTE 
VOCAL Dr. Ricardo Paramont Hernández García ,>'/ 
SECRETARIO Dra. Yolanda Marina Vargas Rodríguez 
1er. SUPLENTE I.Q. Paula Álvarez Fernández 
2do. SUPLENTE M. en G.A.A. Ángel Raygoza Trejo 
NOTA: Jos sinodales suplentes están obligados a presentarse el dla y hora del Examen Profesional (art. 127). 
lMCF/cso 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
A Dios 
Ya que en cada momento de mi vida, he sido inmensamente bendecido. 
A mis padres 
Margarita y Patrisio, por todo su amor, apoyo y comprensión en toda mi vida, por darme 
todo lo que necesite para ser feliz, siempre contaran conmigo como hasta ahora, los amo. 
A mis hermanos 
Juan Manuel, Roberto Carlos y Jorge Armando, por ser mis ejemplos, por ayudarme tantas 
y tantas veces, de todas las formas posibles y por cuidarme mucho, como el más pequeño 
de todos, muchas veces convirtiéndose en mis súper héroes favoritos, los amo. 
A mis Cuñadas y Sobrinos 
Sandra, Verónica y Juana, por su apoyo en tantas ocasiones, pero sobre todo por hacer 
posible una de las más grandes experiencias de mi vida, el ser tío de María Fernanda; 
Aileen Marie, América Verónica, Jorge Gabriel, Isaac Manuel, Ana María, Alan Josué y 
Karla Valentina, mis bebes favoritos, los amo. 
A mi familia Cruz-Paulin. 
Por darme los mejores recuerdos de la vida, desde mis abuelas, abuelos, tíos, tías, primos y 
primas, siempre los llevo presentes en mi mente 
A mis amigos de la FESC campo 1 
Leonel, Sandra, Rubén, Jaqueline, Adolfo, Ana, Mauricio, Marlene, Eduardo, Ivonne, José, 
Paola, Paris, Diana, Guillermo, Leticia, Leonardo, Gustavo, Wilfrido, Pedro, Jilmar, 
Armando, todos de la generación 29, así como a los demás amigos de las distintas 
generaciones y carreras con quienes compartí tantas experiencias, dando pie a una nueva 
familia, de quienes aprendí tanto, muchas gracias. 
A mis amigos de la vida 
De la ESTIC 52, aun después de tantos años están presentes en mi vida. 
A quienes han estado presentes en la formación de mi participación ciudadana y política. 
A todos y cada uno de los que han estado al pendiente de mi vida. 
 
 
 
Respecto a la tesis 
Al laboratorista, el Sr. José 
Quien siempre estuvo con la mejor disposición de proporcionar su ayuda en la fase 
experimental de la misma. 
A Rosario y Alicia I.Q. 30 
Por la idea que me hicieron desarrollar acerca de cómo iniciar mi tratamiento de la mezcla 
ternaria de manera muy coloquial y sin entender el fondo de mi investigación, fue el inicio 
de toda esta gran investigación. 
A Fabiola Carolina Méndez Díaz 
Por estar en mí vida en los momentos clave, por invitarme a ese primer curso de ingeniería 
aplicada, que fue el parte aguas en mi formación académica y profesional, y así tomar una 
decena de cursos posteriormente (incluido el de simulación de procesos). Por hacer de mis 
últimos semestres en la universidad algo tan maravilloso, además, por qué ahora estas 
nuevamente en mi vida y eso me hace inmensamente feliz, te amo bonita. 
A la Dra. Yolanda Marina Vargas 
Por toda esa infinita paciencia, la confianza, apoyo y consejos, sin lugar a dudas, ha 
marcado mi vida de la mejor forma posible, ha logrado potenciar talentos y habilidades en 
mí, por cada día de trabajo, estaré eternamente agradecido con usted. 
A la UNAM 
Mi casa de estudios, a todos mis profesores desde CCH-Azcapotzalco, la FES- 
Cuautitlán y la FES-Zaragoza, por todo su tiempo, dedicación y enseñanzas. 
Este trabajo se realizó en el Laboratorio de Nanomateriales y Catálisis (L-11) de la Unidad 
de Investigación Multidisciplinaria (UIM) de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán 
de la Universidad Nacional Autónoma de México. 
La investigación se realizó con fondos de la UNAM-DGAPA del Programa de Apoyo a 
Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica PAPIIT RT101815 y del Programa 
Apoyo a Proyectos para la Innovación y Mejoramiento de la Enseñanza de Mejoramiento 
de la Enseñanza PAPIME PE 100415 
Se agradece el apoyo técnico de la QFB Guadalupe Iveth Vargas Rodríguez, por el análisis 
de la reproducibilidad de la medición de los índices de refracción de las mezclas utilizadas, 
además por esas grandes charlas y consejos de vida. 
 
 
Los avances de este trabajo se presentaron en los foros nacionales e internacionales 
siguientes: 
1. 2° Congreso de Ciencia, Educación y Tecnología. FES Cuautitlán UNAM (en el área 
de Ciencia). 27-30 de junio 2016. Recuperación de tolueno de una mezcla de 
tolueno– bromopropano- agua. Miguel Ángel Cruz Paulin, Guadalupe Iveth Vargas-
Rodríguez, Adolfo Obaya, Yolanda Marina Vargas-Rodríguez. 
2. 51 Congreso Mexicano de Química y 35 Congreso Nacional de Educación (En el 
área de Fisicoquímica). 28 de septiembre al 1 de octubre de 2016, Pachuca, Hidalgo. 
Recuperación de tolueno de una mezcla de tolueno – bromopropano- agua. Miguel 
Ángel Cruz Paulin, Guadalupe Iveth Vargas-Rodríguez, Adolfo Obaya, Yolanda Marina 
Vargas-Rodríguez. 
3. VI Congreso Iberoamericano Química Analítica y Encuentro Nacional de Química 
Ambiental (en el área de Química Analítica Ambiental). 15 al 18 noviembre 2016, 
Cancún México. Índice de refracción como técnica analítica para la recuperación de 
tolueno de una mezcla de residuos de bromopropano-tolueno-agua. Guadalupe 
Iveth Vargas-Rodríguez, Miguel Ángel Cruz Paulin, Adolfo Obaya Valdivia, Yolanda 
Marina Vargas-Rodríguez. 
Cabe hacer mención que, el trabajo se hizo acreedor a una MENCIÓN HONORÍFICA, en el 
51 Congreso Mexicano de Química y 34 Congreso de Educación. 
 
vi 
 
Índice 
Índice .....................................................................................................................................vi 
Índice de figuras .................................................................................................................... ix 
Índice de tablas ....................................................................................................................... x 
Índice de gráficas ................................................................................................................... xi 
Glosario ................................................................................................................................... I 
Introducción ........................................................................................................................... II 
Objetivos ............................................................................................................................... IV 
Capítulo I ........................................................................................................................... - 1 - 
1. Generalidades y antecedentes ........................................................................................ - 1 - 
1.1 Tipos de contaminación ........................................................................................................ - 3 - 
1.2 Factores sociales que influyen en el desarrollo y aplicación de la ingeniería ambiental ...... - 4 - 
1.3 Marco legal de la protección al ambiente .............................................................................. - 7 - 
Capítulo II .......................................................................................................................... - 9 - 
2 Equilibrio de fases en sistemas binarios ......................................................................... - 9 - 
2.1 Equilibrio homogéneo y heterogéneo ................................................................................... - 9 - 
2.2 Regla de las fases .................................................................................................................. - 9 - 
2.3 Diagramas de equilibrio líquido-vapor de mezclas binarias volátiles ................................. - 10 - 
2.3.1 Condiciones termodinámicas para el equilibrio de fases ............................................. - 10 - 
2.3.1.2 Mezclas binarias (sistemas liquido-vapor) ............................................................ - 11 - 
2.3.2. Sistemas ideales (Tipo 1) ............................................................................................ - 11 - 
2.3.3. Sistemas reales sin azeótropo (Tipo 2) ........................................................................ - 12 - 
2.3.4. Sistemas azeotrópicos ................................................................................................. - 13 - 
2.3.4.1 Sistemas reales con azeótropo de mínimo punto de ebullición (Tipo 3) ............... - 13 - 
2.3.4.2 Sistemas reales con azeótropo de máximo punto de ebullición (Tipo 4) .............. - 14 - 
2.3.4.3 Sistemas parcialmente miscibles con azeótropo (Tipo 5) ..................................... - 14 - 
2.3.4.4 Sistemas parcialmente miscibles sin azeótropo (Tipo 6) ...................................... - 15 - 
2.4 Separación de mezclas binarias ........................................................................................... - 16 - 
2.5 Tipos de destilación ............................................................................................................. - 17 - 
2.5.1 Destilación simple ........................................................................................................ - 17 - 
2.5.2 Destilación súbita o flash ............................................................................................. - 17 - 
2.5.3 Destilación por arrastre de vapor .................................................................................. - 17 - 
vii 
 
2.5.4 Destilación extractiva ................................................................................................... - 18 - 
2.5.5 Destilación azeotrópica ................................................................................................ - 18 - 
2.5.6 Destilación continua ..................................................................................................... - 18 - 
Capítulo III ...................................................................................................................... - 19 - 
3 Columnas de destilación ............................................................................................... - 19 - 
Capítulo IV ...................................................................................................................... - 22 - 
4 Simulación de procesos ................................................................................................ - 22 - 
4.1 Introducción a la simulación de procesos............................................................................ - 22 - 
4.2 Planteamiento del problema de simulación ......................................................................... - 23 - 
4.3 Criterios de propiedades físicas para la selección del separador ......................................... - 24 - 
4.4 Aplicación de la simulación de procesos ............................................................................ - 24 - 
4.5 Elementos de una simulación .............................................................................................. - 26 - 
4.6 Características de un simulador ........................................................................................... - 26 - 
4.7 Ventajas en el uso de un simulador de procesos ................................................................. - 27 - 
4.8 Precauciones que se deben tomar en la construcción de modelos y el análisis de procesos- 28 - 
Capítulo V ....................................................................................................................... - 30 - 
5 Materiales y métodos. ................................................................................................... - 30 - 
5.1 Materiales, reactivos y equipo utilizado .................................................................... - 30 - 
5.1.1 Separación experimental de la mezcla (tolueno-bromopropano-agua) ........................ - 31 - 
5.1.2 Procedimientos para la separación de las fases ............................................................ - 31 - 
5.1.2.1 Decantación ........................................................................................................... - 31 - 
5.1.2.2 Destilación simple ................................................................................................. - 32 - 
5.1.2.3 Destilación fraccionada ......................................................................................... - 33 - 
5.1.2.4 Diagrama de fases ................................................................................................. - 35 - 
5.1.2.5 Curva de calibración .............................................................................................. - 35 - 
5.1.2.6. Destilación fraccionada de la fase orgánica (tolueno-bromopropano) ................. - 36 - 
5.1.2.7 Índice de refracción ............................................................................................... - 36 - 
5.2 Simulación del proceso de destilación de la mezcla tolueno-bromopropano ...................... - 37 - 
5.2.1 Selección del equipo y sus características .................................................................... - 37 - 
5.2.2 Parámetros de operación .............................................................................................. - 38 - 
5.2.3 Optimización del proceso ............................................................................................. - 38 - 
viii 
 
Capítulo VI ......................................................................................................................- 39 - 
6 Resultados y discusión ................................................................................................. - 39 - 
6.1 Separación de las fases (decantación) ................................................................................. - 39 - 
6.1.1 Destilación simple ........................................................................................................ - 40 - 
6.1.2 Tolueno recuperado por destilación fraccionada .............................................................. 41 
6.1.3 Diagrama de fases ............................................................................................................ 45 
6.1.4 Curva de calibración ......................................................................................................... 47 
6.2 Simulación del proceso de destilación de la mezcla tolueno-bromopropano. ......................... 48 
6.2.1 Diagrama de fases. ........................................................................................................... 50 
6.2.2 Optimización del proceso ................................................................................................. 51 
6.2.3 Destilación experimental versus simulación .................................................................... 52 
Conclusiones ......................................................................................................................... 55 
Referencias ........................................................................................................................... 58 
Trabajos citados .................................................................................................................... 58 
Apéndice 1 ............................................................................................................................ 59 
Apéndice 2 ............................................................................................................................ 61 
Apéndice 3 ............................................................................................................................ 81 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ix 
 
 
Índice de figuras 
Figura 2.3.2. Representación gráfica de los diagramas de equilibrio para una mezcla con 
comportamiento ideal. 
12 
Figura 2.3.3. Representación gráfica de los diagramas de equilibrio para una mezcla con 
comportamiento real similar al sistema de metanol-agua. 
12 
Figura 2.3.4.1: Representación gráfica de los diagramas de equilibrio para una mezcla que 
presenta azeótropo de mínimo punto de ebullición similar al caso etanol-agua. 
13 
Figura 2.3.4.2. Representación gráfica de los diagramas de equilibrio para una mezcla que 
presenta azeótropo de máximo punto de ebullición similar al caso acetona-cloroformo. 
14 
Figura 2.3.4.3. Representación gráfica de los diagramas de equilibrio para una mezcla 
parcialmente miscible con azeótropo similar al caso de la mezcla óxido de propileno-agua. 
15 
Figura 2.3.4.4. Representación gráfica de los diagramas de equilibrio para una mezcla 
parcialmente miscible sin azeótropo similar al caso de la mezcla n-butanol-agua. 
15 
Figura 3.0: a) Destilación simple, b) Destilación con reflujo 20 
Figura 5.1.2.1: Embudo de separación con ambas fases 31 
Figura 5.1.2.2 Montaje experimental de la destilación simple 
 
32 
Figura 5.1.2.3 a) montaje experimental de la destilación fraccionada. 
b) montaje experimental de la destilación fraccionada con aislamiento térmico. 
34 
Figura 5.1.2.4 Montaje de equipo micro-Quickfit 35 
Figura 5.1.2.7: a) Refractómetro de Abbe, b) Escala representativa de medición del índice de 
refracción 
 
37 
Figura 6.1 a) separación de la fase acuosa, b) obtención de la fase orgánica c) comparación 
de la fase orgánica y acuosa 
 
39 
Figura 6.1.1 Método de destilación simple “fallido” 
 
40 
Figura 6.1.2: Recuperación de tolueno por destilación fraccionada. 
 
44 
Figura 6.2: Destilación fraccionada en el simulador de procesos SimSci PRO/II, de la mezcla 
tolueno-bromopropano. 
 
49 
 
 
Figura 6.2.3 a Montaje de destilación fraccionada experimental vs destilación fraccionada en 
el simulador de procesos 52 
 
 
 
x 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Índice de tablas 
 
 
 
Tabla 5.1 Materiales, reactivos y equipo utilizado 
 
30 
Tabla 5.1.2.2 Sistemas para la destilación simple 
 
32 
Tabla 5.1.2.6 Sistemas para la destilación fraccionada 
 
36 
Tabla 6.1.2: Sistema para destilación fraccionada con aislamiento térmico 41 
Tabla 6.1.3: Sistema equilibrio liquido vapor de tolueno 
 
45 
Tabla 6.1.4 Curva de calibración 
 
47 
Tabla 6.2.2 Plato óptimo de alimentación 51 
xi 
 
 
 
Índice de gráficas 
 
Gráfica 6.1.2-a: Composición de la cabeza de destilación contra volumen de cabeza de 
destilación, de la destilación fraccionada con aislamiento térmico experimental. 
 
42 
Gráfica 6.1.2-b: Composición del cuerpo de destilación contra volumen del cuerpo de 
destilación, de la destilación fraccionada con aislamiento térmico experimental. 
 
43 
Gráfica 6.1.3: Diagrama de equilibrio líquido vapor a presión constante (experimental) 46 
Gráfica 6.1.4: Curva de calibración η en función de la fracción mol de tolueno 
 
47 
Gráfica 6.2.1. Diagrama de equilibrio líquido vapor a presión constante (simulador de 
procesos SimSci PRO II) 
 
50 
Gráfica 6.2.2 Gráfica del plato óptimo de alimentación vs fracción de tolueno destilado 
(simulador de procesos SimSci PRO/II) 
 
51 
Gráfico 6.2.3 a Diagrama ELV experimental a presión constante vs Diagrama ELV a 
presión cte. (simulador de procesos) 53 
Gráfico 6.2.3 b Composición de los volúmenes destilados experimentales vs 
Composición del destilado a diferente plato de alimentación en la columna (simulación 
de procesos) 
54 
 
 
 
 
Glosario 
AES: Agente Energético de Separación 
AMS: Agente Másico de Separación 
Análisis de proceso: se refiere a la aplicación de métodos científicos, al reconocimiento y 
definición de problemas, así como el desarrollo de procedimientos para su solución. 
Condensación: Se conoce como condensación el proceso físico consistente en el paso de 
una sustancia de estado vapor a estado líquido. 
Ebullición: Temperatura a la cual una sustancia pasa de estado líquido a gas. 
ISO 14000: Organización Internacional de Normalización, por sus siglas en ingles. 
Parámetro: Una propiedad del proceso o de su entorno, a la que se le puede asignar 
valores numéricos arbitrarios; también puede ser una constante o coeficiente de una 
ecuación. 
Proceso: Representa una serie real de operaciones o tratamiento de materiales. 
Presión de vapor: Es la presión que provoca el vapor en equilibrio con el líquido o el 
sólido que lo origina a una determinada temperatura. 
Simulación: El estudio de un sistema o sus partes mediante manipulación de su 
representación matemática o de su modelo físico. 
Sistema: La disposición de elementos (divisiones arbitrarias y abstractas del sistema del 
proceso) que están unidos entres si por flujos comunes de materiales y/o información. 
VOCs: Compuestos Orgánicos Volátiles, por sus siglas en ingles 
Normatividad internacional (ISO-14000): La familia de normas ISO 14000 proporciona 
herramientas prácticas para las empresas y organizaciones de todo tipo que buscan 
gestionar sus responsabilidades ambientales. 
Pirámide de Kelsen: El ordenamiento jurídico sería jerárquico, escalonado, una especie de 
pirámide cuya cúspide ocuparía la Constitución como norma suprema del sistema 
normativo de un Estado y por debajo estarían las leyes, los reglamentos, otras disposiciones 
gubernativas de carácter general. 
 
 
 
 
II 
 
Introducción 
La actividad productiva es un pilar fundamental del desarrollo económico. Sin embargo, los 
residuos generados y el excesivo consumo de recursos naturales, pueden considerarse como 
agentes de deterioro del medioambiente, restando sustentabilidad al crecimiento 
económico. Por tal motivo, la dimensión ambiental ha tomado una gran importancia en el 
diseño de procesos. 
Las nuevas estrategias para reducir el impacto ambiental derivadas de la actividad 
industrial, deben basarse en un enfoque integral preventivo, que privilegia una mayor 
eficiencia de utilización de los recursos materiales y energéticos, incrementando 
simultáneamente la productividad y competitividad. Para esto es necesaria la introducción 
de medidas tecnológicas y de gestión que permiten reducir los consumos de materiales y 
energía, para prevenir la generación de residuos desde la misma fuente y otros aspectos 
ambientales adversos, a través del ciclo de producción. 
Tradicionalmente, el control ambiental en la industria del proceso, se ha enfocado en el 
tratamiento de los residuos directos de producción, para cumplir con las normas que 
regulan su disposición final. Tales residuos industriales han sido considerados como 
productos (indeseados) de la actividad productiva, los cuales son tratados mediante técnicas 
convencionales para reducir su carga contaminante. Dicho enfoque ha cambiado de forma 
acelerada debido a las crecientes presiones legales y económicas a que la industria ha 
estado sometida en años recientes. Las actuales estrategias de control ambiental se basan en 
una combinación de medidas que tienden principalmente a: 
- Reducir el consumo de recursos naturales y energéticos. 
- Prevenir la generación de residuos. 
- Reducir riesgos operacionales. (Zaror, 2000) 
Al respecto, la empresa SIGNA de México S.A de C.V., dedicada a la producción de 
fármacos de los cuales derivan una gran cantidad de desechos, en particular mezclas de 
compuestos orgánicos volátiles (VOCs), consciente de la responsabilidad ambiental y del 
beneficio económico que conlleva, propone la recuperación de tolueno de una mezcla de 
tolueno-bromopropano-agua de forma experimental con alta pureza y así reutilizarlo en 
los procesos requeridos. 
Es importante mencionar que la mezcla ternaria antes mencionada: forma dos fases: la fase 
orgánica presenta tolueno y una concentración baja de bromopropano (determinado por 
cromatografía de gases), en tanto que la fase acuosa coexiste agua y bromopropano, por lo 
cual se recuperará tolueno de la fase orgánica. 
 
III 
 
Debido a que en la literatura no se encontraron datos de equilibrio de la mezcla tolueno-
bromopropano, en este trabajo de tesis primero se procederá a realizar el diagrama de 
equilibrio líquido vapor del sistema binario (tolueno-bromopropano), posteriormente se 
realizará la recuperación de tolueno de forma experimental (destilación) y finalmente se 
simulará mediante un software el proceso de destilación. 
El método de separación experimental utilizado fue el de destilación fraccionada, con el 
cual se lograron obtener altas purezas del tolueno recuperado. Adicionalmente se 
corroboraron los resultados con el uso y aplicación del simulador de procesos SimSci PRO 
II versión 8.0, arrojando resultados semejantes. 
Debido a que con el resultado de este trabajo se realiza la recuperación del solvente con una 
alta pureza y lo reutilizan, se redujeron costos del proceso y disminuyó el impacto el 
impacto ambiental. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IV 
 
Objetivos 
 
General 
Obtener las condiciones de separación de una mezcla (tolueno-bromopropano-agua), 
obtenida de corrientes de diversos procesos farmacoquímicos, de la empresa SIGNA de 
México, S. A. de C.V., por destilación simple o fraccionada, para recuperar tolueno con alta 
pureza (99.5 % mínima) y así reutilizarlo en los procesos requeridos. 
 
Particulares 
Objetivos particulares 
 Separar las fases de la mezcla ternaria y determinar la composición de la fase 
orgánica a través de cromatografía de gases para realizar el estudio de la 
recuperación de tolueno a partir de la fase orgánica 
 Evaluar al índice de refracción como técnica analítica para el estudio del equilibrio 
líquido vapor del sistema tolueno-bromopropano, a través de una curva de 
calibración del índice de refracción en función de la fracción molar de tolueno-
bromopropano y del ajuste a una regresión adecuada, para obtener una función 
matemática que permita conocer la fracción molar de tolueno, cuando se mide el 
índice de refracción de una mezcla de tolueno-bromopropano de composición 
desconocida. 
 Realizar el diagrama de equilibrio líquido vapor de la mezcla orgánica de tolueno-
bromopropano, con datos experimentales para analizar el equilibrio líquido vapor de 
la mezcla. 
 Evaluar a la destilación simple y fraccionada por lotes a nivel experimental como 
método de recuperación de tolueno a partir de la mezcla tolueno-bromopropano 
 Encontrar las condiciones óptimas para el proceso en una torre de destilación, 
utilizando el simulador de procesos SimSci PRO/II. 
 
 
Capítulo I 
1. Generalidades y antecedentes 
En la actualidad, la enseñanza de las ciencias ambientales ha comenzado a ser 
imprescindible en todos los niveles educativos, ya que la formación de nuevas generaciones 
conscientes del grave deterioro que sufre nuestro planeta, será de vital importancia para que 
en un futuro exista una sociedad más participativa en la prevención de la contaminación 
ambiental. Es por ello que la mayoría de las universidades e instituciones de educación 
superior han incluido en su oferta educativa licenciaturas y posgrados relacionados con este 
campo. 
En el caso de las ramas de la ingeniería, se ha comenzado desde hace algunos años a 
impartir la disciplina que se conoce como ingeniería ambiental, la cual se encarga del 
diseño de tecnologías encaminadas a evitar y controlar la contaminación, así como revertir 
sus efectos. 
La ingeniería ambiental puede ser también un complemento para la formación de 
profesionistas de diferentes áreas tecnológicas, pues la mayoría de los estudiantes al ejercer 
su profesión serán responsables del diseño de máquinas, equipos o procesos industriales 
que pueden tener repercusión en el medio ambiente. Por tal razón es necesario incluir en 
sus programas académicos diversos temas sobre esta disciplina para que contribuyan con su 
labor cotidiana a prevenir la contaminación ambiental, y en forma gradual a revertir sus 
efectos. 
Un aspecto que no debe pasar inadvertido y que se debe considerar como parte de la 
ingeniería ambiental, es el desarrollo de procesos industriales y fuentes de energía no 
contaminantes, ya que no sólo se debe evitar que las tecnologías y fuentes de energía ya 
existentes contaminen sino tratar de desarrollar y hacer viables las que no lo hacen, razón 
por la cual es necesario que el ingeniero ambiental o el profesionista interesado en el 
cuidado ambiental se familiarice con estas tecnologías alternativas. 
Sin lugar a dudas una situación muy importante en el campo de las ciencias ambientales, es 
la relación que hay entre la contaminación y el deterioro del ambiente con los aspectos 
sociales, económicos, demográficos y políticos. Un ejemplo representativo es el 
crecimiento desproporcionado de la población que acarrea una serie de problemas que 
finalmente repercuten en la destrucción de selvas y bosques para adaptarlos como tierras de 
cultivo y crear nuevas zonas habitacionales. 
Finalmente es primordial que el estudiante conozca el marco legal que regula la protección 
al ambiente en nuestro país para que pueda abordar de manera integral (tanto técnica como 
legalmente) los problemas que puedan presentarse durante el ejercicio de su profesión. 
- 2 - 
 
Desde que el hombre existe en la tierra, sus actividades han dejado huella en el medio que 
lo rodea. Entre los seres vivos es el único capaz de modificar su entorno natural para 
adaptarlo a sus necesidades debido a su capacidad de raciocinio y a medida que ha crecido 
la población humana también ha ido creciendoesta capacidad de adopción que se consolida 
con el desarrollo de nuevas tecnologías. 
Esta modificación del entorno ha traído consigo daños y alteraciones a la naturaleza desde 
épocas muy antiguas, pero se han vuelto más severos y en algunas circunstancias hasta 
irreversibles a medida que se desarrollan los procesos industriales, que se concentra la 
población en las ciudades, que la agricultura se tecnifica y se introducen gran cantidad de 
sustancias químicas en el ambiente como consecuencia del desarrollo urbano, agrícola e 
industrial. 
Actualmente se vive en la era de los productos petroquímicos como los plásticos, 
pesticidas, aditivos para alimentos, detergentes, solventes y combustibles, los cuales al final 
de su ciclo de vida (elaboración, utilización y disposición final) generan una serie de 
problemas que tienen un impacto significativo en los recursos naturales y el ambiente. 
Muchos de los problemas que por contaminación padecemos son resultado de acciones que 
eran aceptadas en el pasado por el poco conocimiento que se tenía entonces de sus efectos 
en el ambiente. El DDT se aplicaba indiscriminadamente en áreas de cultivo y residenciales 
para controlar mosquitos y otros insectos. Los compuestos utilizados como refrigerantes 
conocidos con el nombre de clorofluorocarbonos (CFC) se consideraban casi mágicos 
debido a que no eran ni tóxicos ni combustibles. Sin embargo, en la década de los setenta se 
descubrió que la destrucción de la capa de ozono que protege nuestro planeta de la 
radiación ultravioleta se debía precisamente esta clase de compuestos. 
Sin embargo, para evitar que este tipo de problemas se sigan presentando y que en un 
futuro se tornen incontrolables, en diversos países desde hace ya algunos años se han 
comenzado a aplicar políticas que tienen como finalidad la protección del entorno natural. 
Paralelamente se han desarrollado tecnologías encaminadas a prevenir, controlar y evitar la 
generación y emisión de sustancias nocivas en el ambiente y éste es el campo que compete 
a la ingeniería ambiental. 
La contaminación ambiental se define como la presencia de sustancias, energía u 
organismos extraños en un ambiente determinado en cantidades, tiempo y condiciones tales 
que pueden causar desequilibrio ecológico. 
Como ejemplo de contaminación podemos mencionar la presencia de diversos compuestos 
gaseosos en el aire de la ciudad de México como el dióxido de carbono, los óxidos de 
azufre y de nitrógeno y las partículas sólidas suspendidas. También podemos mencionar las 
sustancias líquidas que se vierten en lagos, ríos y océanos o los residuos sólidos 
- 3 - 
 
provenientes de las ciudades los cuales son depositados en diversas áreas donde causan 
severos daños al suelo 
 
1.1 Tipos de contaminación 
Existen diversas clasificaciones de la contaminación, pero sólo mencionaremos las dos 
principales y por su origen se clasifica en dos tipos: 
 
Contaminación natural: que se debe a fenómenos naturales como la erosión y las 
erupciones volcánicas y está relacionada con la composición de suelos, aguas y los 
componentes de algunos alimentos pero que no es tan grave como la antropogénica. 
 
Contaminación antropogénica: que es generada por las actividades que realiza el hombre 
como son las industriales, mineras, agropecuarias, artesanales y domésticas y es más grave 
por su naturaleza y la gran variedad de contaminantes que genera. Por el tipo de 
contaminante que generan se clasifica en: 
 
Contaminación biológica: se presenta cuando un microorganismo (virus, hongo o bacteria) 
se encuentra en un ambiente que no le corresponde y causa daños a los demás organismos 
que lo habitan. Con frecuencia es provocada por las deficiencias de los servicios de 
saneamiento como drenajes y alcantarillado, abastecimiento de agua potable, sistemas de 
tratamiento de aguas negras o por malos hábitos higiénicos. Sin embargo, es relativamente 
fácil de prevenir y controlar, ya que, si se llevan a cabo las medidas de recolección 
oportuna y adecuada de la basura, su confinamiento en lugares acondicionados para tal fin 
y campañas de educación para la salud, se podrán prevenir muchas de las enfermedades 
debidas a esta fuente de contaminación. 
 
Contaminación física: es la provocada por agentes físicos como las radiaciones ionizantes, 
energía nuclear, ruido, presiones extremas, calor y vibraciones. Se presenta tanto en 
ambientes cerrados como los laborales, como en abiertos donde provocan daños a la 
población en general. Una característica de este tipo de contaminación es que en ocasiones 
sus efectos pueden presentarse a largo plazo; por ejemplo, en el caso del ruido, que después 
- 4 - 
 
de que una persona está expuesta a este agente de manera permanente y prolongada, 
presentará problemas en su sistema auditivo como sordera y provocar la muerte de la flora 
y la fauna, cáncer y mutaciones entre otros. 
 
Contaminación química: es provocada por diferentes sustancias de uso industrial y 
doméstico que se encuentran dispersas en el ambiente. Se considera como la más grave de 
las tres, pues dichas sustancias suelen encontrarse en los tres estados de la materia (líquido, 
sólido y gaseoso) y por lo tanto quedar depositadas en el agua, suelo y aire y por esta razón 
entrar más fácilmente en los organismos vivos. También pueden incorporarse de manera 
fácil a los ciclos bioquímicos, provocando daños severos en el ambiente. 
 
1.2 Factores sociales que influyen en el desarrollo y aplicación de la ingeniería 
ambiental 
La aplicación o uso de las ciencias, artes o tecnologías no puede ser una situación aislada, 
pues está en función del grado de desarrollo de un país y de su situación política y 
económica. El caso de la ingeniería ambiental es muy representativo, pues está íntimamente 
ligado con las políticas establecidas sobre protección del ambiente. Desde luego, que esta 
rama de la ingeniería está más avanzada en los países industrializados, y es en éstos donde 
su vinculación con la política, economía y los aspectos demográficos es más evidente. 
 
En cierta forma se piensa que para resolver los problemas ambientales se deben dirigir las 
acciones hacia la fuente de contaminación, pero la realidad es que estos problemas son 
complejos por sus dimensiones globales. 
 
Impacto ambiental 
Un término que resulta muy recurrente en la aplicación de la ingeniería ambiental y que por 
su relación con los factores sociales es lo que se conoce como impacto ambiental, y que se 
define como la repercusión significativa que tienen las actividades humanas sobre el 
ambiente. 
 
 
- 5 - 
 
Factores económicos y políticos 
Tanto las naciones industrializadas como las que están en desarrollo contribuyen 
significativamente a la degradación del ambiente. Las desarrolladas saben que su 
prosperidad se ha conseguido a costa de la degradación y explotación del ambiente. Ahora 
lo que se debe plantear es como revertir dicha degradación y prevenir que se siga 
presentando. Todas las naciones están buscando respuesta a estas preguntas a través del 
desarrollo de la tecnología, y tratando de fortalecer el cuidado del ambiente para que les 
permita continuar con su prosperidad económica. 
Establecer un alto número de restricciones en la industria es de hecho en parte porque los 
que toman las decisiones no quieren repetir los errores del pasado. Mucho del daño 
ambiental que ha ocurrido se debe en parte a las actividades que fueron prácticas aceptables 
hace muchos años pero que ahora sabemos que son nocivas al medio ambiente. Por 
ejemplo, ahora sabemos que si el aceite usado se dispone en forma inapropiada, se pueden 
contaminar miles de galones de agua fresca, ya que se puede filtrar a través del suelo y 
llegar hasta el agua subterránea, todo se debe a que cuando se comenzó a desarrollar esta 
práctica no se conocía el impacto que podía ocasionar, lo cual hace evidente que cuantomás se desarrolle la ciencia e incrementemos nuestros conocimientos se modificarán las 
disposiciones legales y las políticas que se establezcan para proteger el ambiente. 
Adicionalmente a las actividades contaminantes que en algún momento fueron aceptables, 
también se sabe que la devastación ambiental en algunos casos es provocada por 
negligencia y actos deliberados. 
La mayoría de la población quiere que sus hijos e incluso sus nietos disfruten de las mismas 
cosas que ellos disfrutaron: aire, agua y suelos limpios y una vida libre de riesgos para la 
salud asociados con la contaminación ambiental. Por lo tanto, la productividad económica 
no será permanente si no se toman en cuenta los sucesos que afectan el ambiente, lo 
anterior ha traído como resultado leyes que determinan sanciones para los involucrados en 
actividad des que lo dañan, sin embargo, esto sólo se consolidará cuando todos los sectores 
de la población tengan plena conciencia de las bondades de cuidar el ambiente. 
 
 
 
- 6 - 
 
Factores demográficos 
En el pasado, los gobiernos de algunas naciones con economías en desarrollo, vendieron 
vastas tierras de bosques y selvas para utilizarlas en ganadería y en la explotación de sus 
bosques, estas tierras comenzaron a degradarse en cortos periodos de tiempo. El suelo que 
queda como consecuencia de ese tipo de explotación no puede soportar la agricultura y ha 
terminado por erosionarse. 
Los bosques tropicales juegan un papel importante en la vida en nuestro planeta ya que 
contribuyen con el balance del oxígeno, el dióxido de carbono y la temperatura. Además de 
las miles de especies que los habitan representan un recurso inmenso de materias primas 
para la elaboración y desarrollo de nuevas medicinas. Los ambientalistas han influenciado a 
los diversos gobiernos, agencias, corporaciones e industrias para invertir en proyectos y 
enseñar a sus habitantes para replantar y reforestar sus tierras. 
Algunos gobiernos incentivan estas prácticas y aplican sanciones cuando se realizan 
prácticas claras que traen como consecuencia la deforestación. Con estos proyectos, sus 
vastos recursos se protegen y benefician también a quienes los habitan. 
 
Estamos comenzando a comprender que muchos de los problemas que hoy enfrentamos 
como la pobreza, el crecimiento de la población, el desarrollo industrial y la destrucción del 
ambiente están íntimamente relacionados, de modo que no se pueden resolver en forma 
aislada sino con una visión integral. La protección de la tierra para proveer un nivel básico 
de bienestar para todos sus habitantes y la protección del ambiente son dos caras de la 
misma moneda: la supervivencia de la especia humana. 
La población en el planeta se incrementa de manera alarmante. En la actualidad es cinco 
veces lo que era en 1800 y en tan sólo 40 años se duplicó de 2.5 billones a seis billones 
aproximadamente. De este crecimiento 90% ocurre en los países más pobres. Se estima que 
para el año 2030 llegará a los diez billones y aproximadamente treinta billones al final del 
siglo XXI. Estos niveles están muy cerca de la máxima capacidad de soporte del planeta 
entero, lo cual se refiere a la capacidad de una región de soportar a sus habitantes sin entrar 
en una situación de crisis ambiental, social e incluso política. 
Quizá los factores determinantes en el crecimiento poblacional sean el desarrollo de la 
medicina y una mejor nutrición que incrementan los niveles de vida y la falta de políticas 
- 7 - 
 
adecuadas para el control de la natalidad, así como la influencia de algunas religiones que 
sancionan el uso de técnicas de control natal. La población está relacionada directamente a 
una serie de aspectos ambientales, en la medida que esta crezca, habrá menos recursos 
como energía, agua y alimento, sin mencionar el impacto ambiental que provocan los 
residuos inherentes a sus actividades. 
Todo esto hace a las naciones plantearse como meta alcanzar el desarrollo sustentable, 
que se refiere al manejo y explotación de los recursos en forma racional, que no ponga en 
peligro las formas de vida existentes en el planeta y preservando el equilibrio ecológico. 
 
1.3 Marco legal de la protección al ambiente 
La legislación en materia de protección al ambiente es relativamente nueva, de hecho, su 
desarrollo ha estado asociado con algunos hechos significativos que han marcado la 
sociedad por su impacto en el medio ambiente. 
En ocasiones la inclusión de nuevos artículos en la ley correspondiente y la aparición de 
nuevas Normas oficiales mexicanas obedecen a situaciones de tipo social, político y en 
ocasiones a los avances tecnológicos. En México, la protección ambiental desde el punto de 
vista legal obedece a la jerarquía jurídica que se maneja en la Pirámide de Kelsen: 
 
 Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos. 
 Ley general del equilibrio ecológico y la protección al ambiente. 
 Reglamentos de la Ley general del equilibrio ecológico y la protección al ambiente. 
 Normas oficiales mexicanas en materia de Equilibrio Ecológico y Protección al 
Ambiente. 
 Normatividad internacional (ISO-14000) 
 
Además, existen 31 leyes estatales y la Ley del Distrito Federal, la Ley de aguas nacionales 
y reglamentos sobre vertimientos al mar. Así también existe el Reglamento para el 
transporte terrestre de materiales y residuos peligrosos. 
(Díaz, 2002) 
 
 
- 8 - 
 
En nuestro país se han intensificado las acciones por parte del Gobierno Federal y de 
algunas Administraciones Estatales para controlar y prevenir la contaminación ambiental. 
Debido a estas acciones se da a conocer la Ley del Equilibrio Ecológico y la Protección al 
Ambiente (LGEEPA), la cual fue emitida el 28 de enero de 1988 y que aún tiene vigencia, 
con sus más de doscientos artículos que la integran y sus constantes modificaciones a estos 
mismos, dando como resultado la última reforma publicada en el DOF 09-01-2015 y que 
entro en vigor el 8 de julio de 2015. 
 
 
- 9 - 
 
Capítulo II 
2 Equilibrio de fases en sistemas binarios 
En este capítulo se describe el equilibrio de fases de dos componentes volátiles, a través del 
diagrama de equilibrio líquido-vapor, así como las técnicas de separación por destilación. 
 
2.1 Equilibrio homogéneo y heterogéneo 
Si una mezcla formada por dos o más componentes posee toda ella propiedades físicas y 
químicas uniformes, se dice que es un sistema homogéneo o de una sola fase. Sin embargo, 
si un sistema consta de dos o más partes que tienen propiedades diferentes y que están 
separadas entre sí por superficies límite, de forma que las fases son mecánicamente 
separables, el sistema es heterogéneo. Cuando entre las distintas partes del sistema existe 
equilibrio, esta condición se denomina equilibrio heterogéneo. 
 
2.2 Regla de las fases 
La regla de las fases de J. Willard Gibbs relaciona la varianza (grados de libertad) F, para 
un sistema químicamente no reactivo que se encuentra en equilibrio heterogéneo, con el 
número P de fases que coexisten y el número de componentes (especies químicas) C 
presentes, 
F= C – P + 2 
 
La varianza representa el número de propiedades intensivas que es preciso especificar para 
fijar completamente el estado del sistema. Para los sistemas que se tratan aquí solamente se 
considerarán las propiedades intensivas, T, P y concentración. 
Para un gas que tiene n componentes, C = n, de forma que 4 es n + 1, y la especificación de 
la temperatura, la presión y n - 1 variables de concentración define completamente el estado 
del sistema. (Henley, 2000) 
 
 
 
- 10 - 
 
2.3 Diagramas de equilibrio líquido-vapor de mezclas binarias volátiles 
Los datos de equilibrio entre fases son indispensables para el cálculo y diseño de aparatos 
donde desarrollar las operaciones de transferencia de materia entre ellas. El número y 
complejidad de las mezclas que pueden presentarse es tan grande quedifícilmente se 
encontrarán los datos experimentales en la bibliografía, debiéndose recurrir en numerosas 
ocasiones a su predicción teórica. 
A continuación, pasamos a considerar muy brevemente y como recordatorio las 
condiciones termodinámicas para el equilibrio entre fases y los diagramas de equilibrio. 
 
2.3.1 Condiciones termodinámicas para el equilibrio de fases 
Quedan expresadas en las siguientes ecuaciones: 
 
𝑇𝐼 = 𝑇𝐼𝐼 ; 𝑃𝐼 = 𝑃𝐼𝐼 ; 𝜇𝑖
𝐼 = 𝜇𝑖
𝐼𝐼 (𝑖 = 1,2, … , 𝑁) 
𝜇𝑖= (
∂G
∂𝜇𝑖
)
𝑇,𝑃,𝑁𝑗≠𝑖
 
dónde: 
T y P = Temperatura y presión de la fase 
G = Energía libre de Gibbs; G = H - T··S 
H = Entalpía; S: entropía. 
𝝁𝒊 = Potencial químico del componente 𝑖. 
I; II = Fases 
 
Solo tienen verdadero interés si se trata de mezclas binarias en los casos siguientes: 
- Sistemas vapor - líquido. 
- Sistemas líquido - líquido. 
- Sistemas gas - sólido. 
y si se trata de mezclas ternarias en los sistemas líquido-líquido 
En un sistema en equilibrio se define la selectividad relativa del componente i al 
componente j, 𝛼𝑖𝑗 por la siguiente expresión: (Martinez de la Cuesta & Rus, 2004) 
 
- 11 - 
 
Selectividad relativa: 𝛼𝑖𝑗=
𝑘𝑖
𝑘𝑗
=
𝑦𝑖
𝑥𝑖
𝑦𝑗
𝑥𝑗
= 
𝑦𝑖∙ 𝑥𝑖
𝑦𝑗∙ 𝑥𝑗
 
dónde: 
𝑘𝑖 , 𝑘𝑗 = Razones de equilibrio o constantes de equilibrio para los componentes i y j 
respectivamente. 
𝑦𝑖, 𝑥𝑖 = Son las fracciones molares del componente i en una fase y otra, respectivamente. 
Para sistemas vapor-líquido,𝛼𝑖𝑗 recibe el nombre de volatilidad relativa del componente i al 
componente j. 
 
2.3.1.2 Mezclas binarias (sistemas liquido-vapor) 
Para estos sistemas la volatilidad relativa se puede expresar como sigue: 
 
𝛼𝑖𝑗 =
𝑦𝑖
𝑥𝑖
𝑦𝑗
𝑥𝑗
 
 ∴ 𝛼 = 
𝑦
(1 − 𝑦)
 
(1 − 𝑥)
𝑥
 
 
donde y representa la fracción molar del componente más volátil en la fase gaseosa, y x la 
correspondiente también del componente más volátil en la fase líquida. 
A continuación, se dan las representaciones gráficas genéricas de los datos de equilibrio 
para mezclas binarias, agrupadas según tipo: 
 
2.3.2. Sistemas ideales (Tipo 1) 
En la Figura 2.3.2, se representa para el caso de mezclas con comportamiento ideal: a) En 
diagrama isobárico, temperatura T, frente a composición x, y a presión total P = cte.; y b) 
En diagrama isobárico, composición y de la fase gaseosa frente a, x, de la fase líquida, las 
correspondientes líneas de vapor, de líquido, y la de distribución de equilibrio 
respectivamente. (Martinez de la Cuesta & Rus, 2004) 
- 12 - 
 
 
Figura 2.3.2. Representación gráfica de los diagramas de equilibrio 
para una mezcla con comportamiento ideal. 
 
2.3.3. Sistemas reales sin azeótropo (Tipo 2) 
En la Figura 2.3.3, se representan datos de equilibrio para sistemas con comportamiento 
similar al caso particular del sistema metanol-agua: a) En diagrama isobárico, la línea del 
líquido: T frente a x; y la línea del vapor: T frente a y; b) En diagrama isobárico de 
distribución, la línea de equilibrio: y frente a x. 
 
Figura 2.3.3. Representación gráfica de los diagramas de equilibrio para una mezcla 
con comportamiento real similar al sistema de metanol-agua. 
(Martinez de la Cuesta & Rus, 2004) 
- 13 - 
 
 
2.3.4. Sistemas azeotrópicos 
Los azeótropos son mezclas de dos o más componentes, cuyas proporciones son tales que el 
vapor producido por evaporación parcial tiene la misma composición que el líquido. 
Cuando en una mezcla se encuentra en el punto del azeótropo (mezcla azeotrópica) ya sea 
máximo o mínimo, dicha mezcla no puede ser destilable o separada en sus componentes de 
manera sencilla. 
Los azeótropos de punto de ebullición máximo son menos comunes que los de punto de 
ebullición mínimo. Una de las mezclas azeotrópicas más importantes es la de etanol-agua, 
la cual a 1 atm aparece a 89.4% en mol de etanol y 78.2 °C. El azeotropismo desaparece en 
este sistema a presiones menores de 70 mm Hg. A estas condiciones de baja presión la 
mezcla azeotrópica tiene una fracción molar de etanol igual a (XC2H5OH=0.96), es decir, 
que por destilación fraccionada a la presión atmosférica no puede obtenerse etanol puro, 
sino que siempre se obtiene un alcohol de un 96% de pureza, aproximadamente. 
(Treybal) 
2.3.4.1 Sistemas reales con azeótropo de mínimo punto de ebullición (Tipo 3) 
En la Figura 2.3.4.1, se representan datos de equilibrio para sistemas que presentan un 
comportamiento similar al caso particular del sistema etanol-agua: a) Línea de líquido: T-x; 
y línea de vapor: T - y; y b) Línea de distribución de equilibrio y frente a x. Puede 
observarse la existencia de un azeótropo con punto de ebullición mínimo. 
 
Figura 2.3.4.1: Representación gráfica de los diagramas de equilibrio para una mezcla que 
presenta azeótropo de mínimo punto de ebullición similar al caso etanol-agua. 
(Martinez de la Cuesta & Rus, 2004) 
- 14 - 
 
2.3.4.2 Sistemas reales con azeótropo de máximo punto de ebullición (Tipo 4) 
En la Figura 2.3.4.2, se representan datos de equilibrio para sistemas con comportamiento 
similar al caso particular del sistema acetona-cloroformo: a) Línea de líquido: T - x, y línea 
de vapor: T - y; y b) Línea de distribución de equilibrio: y - x. Puede observarse la 
existencia de un azeótropo con punto de ebullición máximo. 
 
Figura 2.3.4.2. Representación gráfica de los diagramas de equilibrio para una mezcla que presenta 
azeótropo de máximo punto de ebullición similar al caso acetona-cloroformo. 
 
2.3.4.3 Sistemas parcialmente miscibles con azeótropo (Tipo 5) 
En la Figura 5 se representan datos de equilibrio para sistemas con comportamiento similar 
al caso particular del sistema óxido de propileno-agua: a) Línea de líquido: T - x, y línea de 
vapor T - y; y b) Línea de distribución de equilibrio: y - x. 
Puede observarse la existencia de las siguientes regiones: 
- Una de existencia de una única fase vapor. 
- Dos de existencia de una única fase líquida. 
- Dos de coexistencia de dos fases: Líquida (L) y vapor (V). 
- Una de coexistencia de dos fases líquidas, por debajo de la temperatura azeotrópica 
 
(Martinez de la Cuesta & Rus, 2004) 
- 15 - 
 
 
Figura 2.3.4.3. Representación gráfica de los diagramas de equilibrio para una mezcla parcialmente 
miscible con azeótropo similar al caso de la mezcla óxido de propileno-agua. 
2.3.4.4 Sistemas parcialmente miscibles sin azeótropo (Tipo 6) 
En la Figura 6 se representan datos de equilibrio para sistemas con comportamiento similar 
al caso particular del sistema n-butanol-agua: a) Línea de líquido: T - x, y línea de vapor T 
- y; y b) Línea de distribución de equilibrio: y - x. 
 
Figura 2.3.4.4. Representación gráfica de los diagramas de equilibrio para una mezcla parcialmente 
miscible sin azeótropo similar al caso de la mezcla n-butanol-agua. 
Puede observarse la existencia de las siguientes regiones: 
Una de existencia de una única fase vapor. 
Dos de existencia de una única fase líquida. 
Una de coexistencia de una fase líquida (L) y de vapor (V). 
Una de coexistencia de dos fases líquidas (Martinez de la Cuesta & Rus, 2004) 
- 16 - 
 
2.4 Separación de mezclas binarias 
Una parte importante de las operaciones unitarias en Ingeniería química está relacionada 
con el problema de modificar la composición de soluciones y mezclas mediante métodos 
que no impliquen, necesariamente, reacciones químicas. Por lo común estas operaciones se 
encaminan a separar las partes componentes de una sustancia. 
En el caso de mezclas, las separaciones pueden ser totalmente mecánicas, como la filtración 
de un sólido a partir de una suspensión en un líquido, la clasificación de un sólido por 
tamaño de partícula mediante cribado o la separación de partículas en un sólido basándose 
en su densidad. Por otra parte, si las operaciones cambian la composición de soluciones, 
entonces se conocen como operaciones de transferenciade masa; éstas son las que nos 
interesan aquí. 
 
Es mucha la importancia de estas operaciones. Raro es el proceso químico que no requiere 
de la purificación inicial de las materias primas o de la separación final de los productos y 
subproductos; para esto, en general, se utilizan las operaciones de transferencia de, masa. 
Quizá se podría apreciar rápidamente la importancia de este tipo de separaciones en una 
planta procesadora, si se observa la gran cantidad de torres que llenan una moderna 
refinería de petróleo: en cada una de las torres se realiza una operación de transferencia de 
masa. Con frecuencia, el costo principal de un proceso deriva de las separaciones. Los 
costos por separación o purificación dependen directamente de la relación entre la 
concentración inicial y final de las sustancias separadas; si esta relación es elevada, también 
lo serán los costos de producción. (Treybal) 
 
La separación de mezclas en componentes esencialmente puros es de capital importancia en 
la fabricación de productos químicos. La mayor parte del equipo de una planta química 
típica tiene como fin la purificación de materias primas, productos intermedios y productos 
finales, mediante las operaciones de transferencia de materia. 
 
Las operaciones de separación son procesos de transferencia de materia entre fases debido a 
que implican la creación, mediante la adición de calor, como ocurre en destilación o de un 
agente material, como en absorción o extracción, de una segunda fase, y la subsiguiente 
separación selectiva de componentes químicos de la mezcla monofásica original por 
transferencia hacia la nueva fase creada, así como el estudio de los criterios de propiedades 
físicas sobre los que se basa la elección de las operaciones de separación, los factores 
económicos pertinentes para el diseño del equipo, así como una introducción a la síntesis de 
diagramas de flujo de procesos. (Henley, 2000) 
- 17 - 
 
 
2.5 Tipos de destilación 
La destilación constituye una de las principales técnicas para purificar líquidos volátiles y 
esta se utiliza ampliamente en la obtención de bebidas alcohólicas, en el refinado del 
petróleo, en procesos de obtención de productos petroquímicos de todo tipo y en muchos 
otros campos de la industria e investigación. Es uno de los procesos de separación más 
extendidos, estos van desde la destilación simple, flash, por arrastre de vapor, extractiva, 
azeotrópica, continua etc., y dependiendo de cada uno de estas variantes, debe realizarse la 
selección del equipo de destilación adecuado. 
 
2.5.1 Destilación simple 
La destilación simple se suele realizar con mezclas binarias cuyos componentes tienen un 
punto de ebullición bastante diferente. La mezclase hierve en un recipiente apropiado o en 
una caldera, separándose desde su formación el vapor que se puede condensar aparte, 
constituyendo el destilado, mientras que en la caldera queda el residuo. Esta destilación 
puede realizarse de modo continuo, alimentando constantemente la caldera a la vez que se 
retira el residuo, o de modo discontinuo. En realidad, no es propiamente una operación de 
transferencia de materia ya que ambas fases, vapor y líquido, están en equilibrio. 
 
2.5.2 Destilación súbita o flash 
La destilación súbita o flash es una forma de destilación simple que tiene lugar a 
temperatura y a presión elevada, de tal manera que la mezcla no llegue a hervir. Esta fase 
líquida recalentada se expande en una columna hasta alcanzar una presión más baja, con lo 
que se produce la evaporación de los componentes más volátiles, estando ambas fases, 
vapor y líquido en equilibrio, que salen separados. 
2.5.3 Destilación por arrastre de vapor 
La destilación por arrastre de vapor (stripping) se utiliza en la purificación de un líquido 
con un punto de ebullición muy alto o no miscible con el agua con riesgo de 
descomponerse si se intenta hacerlo hervir. 
Esta destilación consiste en inyectar vapor de agua recalentado directamente sobre la 
mezcla. Con este tercer componente se disminuye las presiones parciales de vapor de los 
otros componentes con lo que la temperatura para la evaporación disminuye. Salvo que el 
agua llegue a condensar ésta acompaña al destilado a la salida de la columna y se separa a 
continuación. 
 
- 18 - 
 
2.5.4 Destilación extractiva 
La destilación extractiva se utiliza con mezclas binarias con una baja volatilidad relativa, 
con lo que sus componentes son difíciles de separar. La volatilidad relativa se modifica 
añadiendo un disolvente como tercer componente que forme una mezcla binaria con uno de 
los otros dos. 
En la destilación se separa por la cabeza un componente (el más ligero) y por el fondo la 
mezcla del otro componente con el disolvente añadido, que pasan a una segunda columna 
denominada columna de regeneración, liberándose por la cabeza el otro componente (el 
pesado) y recuperándose el disolvente como residuo que vuelve reciclado a la primera 
columna. Este es el caso de la utilización de agua como disolvente sobre la mezcla 
acetona/metanol y acetona para el sistema butadieno/butileno, por ejemplo. 
 (Muñoz & Grau, 2013) 
 
2.5.5 Destilación azeotrópica 
En la destilación azeotrópica se añade a una mezcla binaria como tercer componente una 
sustancia que forma un azeótropo con uno de los componentes, pudiéndose luego separar 
un componente y el otro como azeótropo que posteriormente se «rompe» liberando el otro 
componente. 
2.5.6 Destilación continua 
Se basa en la alimentación continua de la mezcla a separar en columnas de destilación y en 
la salida continua de una o de las diversas fracciones en puntos bien determinados. El 
aporte de calor se suele hacer o directamente sobre la alimentación a la entrada de la 
columna o sobre la fracción menos volátil en la parte inferior de la columna. 
Las temperaturas y la composición de las fases de la mezcla varían de sección en sección de 
la columna, pero se mantienen constantes en el funcionamiento normal (estacionario). 
También se mantienen constantes las composiciones de los productos que salen de la 
cabeza, de la base y de cualquier otro punto de la columna. 
Es frecuente que parte del destilado, es decir, el vapor condensado saliente de la parte alta 
de la columna, se introduzca de nuevo en un punto de la columna como realimentación o 
reflujo. Esta parte devuelta como retorno a la destilación permite obtener una fracción más 
pura o más rica en los componentes más volátiles. La destilación con reflujo se suele 
denominar rectificación 
(Muñoz & Grau, 2013) 
- 19 - 
 
Capítulo III 
3 Columnas de destilación 
La destilación es una de las operaciones básicas de separación más importantes de la 
ingeniería química. Es una operación esencial en el refinado de productos petrolíferos, por 
ejemplo. 
En esta operación, tipo líquido-vapor, se persigue la separación de uno o más componentes 
de una mezcla homogénea en estado líquido, basándose en la diferente volatilidad de tales 
componentes. 
En general consiste en una operación doble, ya que se produce la ebullición del líquido, 
generándose una fase vapor de distinta composición en contacto con la fase líquida, que se 
condensa parcialmente. Al mismo tiempo la fase líquida, que cambia también de 
composición, se evapora parcialmente. 
Mediante esta doble acción, evaporación y condensación, salvo pocas excepciones, la fase 
vapor se enriquece en los componentes más volátiles de la mezcla y la fase líquida se 
enriquece en los componentes menos volátiles. La fase vapor sale por la parte alta 
enriquecida con los componentes más ligeros (de menor punto de ebullición) y la fase 
líquida desciende al fondo o parte baja enriquecida con los componentes más pesados o de 
mayor punto de ebullición. 
Las condiciones para la realización de esta separación dependen de las características del 
sistema líquido-vapor. Las mezclas de partida pueden serbinarias, ternarias y, en general, 
multicomponente. Pueden constituir mezclas ideales o no, como es el caso de los 
azeótropos, y en algunos casos ser mezclas heterogéneas en las que la solubilidad recíproca 
puede ser parcial o incluso nula. 
Las operaciones de destilación pueden ser de funcionamiento continuo o discontinuo. Las 
operaciones continuas son propias de la industria manejándose, en general, grandes 
cantidades de mezcla. El método discontinuo se suele utilizar en los laboratorios y en la 
industria cuando se tratan pequeñas cantidades de mezclas. 
(Muñoz & Grau, 2013) 
 
 
 
 
- 20 - 
 
El funcionamiento discontinuo consiste esquemáticamente en una caldera o hervidor donde 
la mezcla se deposita y se calienta a temperatura creciente generándose un vapor rico en los 
componentes más volátiles que se condensan en un refrigerante, generalmente enfriado con 
agua, separándose en recipiente aparte en forma líquida. 
 
 a) b) 
Figura 3.0: a) Destilación simple, b) Destilación con reflujo 
 
Una de las instalaciones más utilizadas son las columnas de platos perforados (simples 
orificios en su base) situados a diferentes alturas en su interior. A lo largo de la columna se 
entrecruzan dos corrientes: una ascendente de vapor que sucesivamente se va enriqueciendo 
en los componentes más volátiles y otra descendente líquida que a medida que baja se va 
concentrando en los componentes menos volátiles. 
(Muñoz & Grau, 2013) 
- 21 - 
 
En cada plato la fase líquida se mantiene retenida por el vapor ascendente a su través y 
desciende por rebosamiento por un extremo del plato a través de un rebosadero. Existen 
otros tipos de platos como los de campanas de burbujeo o borboteadores y los de válvulas. 
El vapor ascendente que alcanza un plato y el líquido descendente que llega al mismo no 
están en equilibrio, mezclándose íntimamente en el interior del plato con lo que se produce 
la transferencia de materia y alcanzando (teóricamente) el equilibrio entre las corrientes de 
vapor y líquido que lo abandonan. 
Otro modo de mantener el contacto necesario entre fases consiste en las torres de relleno. 
La columna está rellena en su interior con piezas de una forma determinada, que puede ser 
de diferentes tamaños y diseños y ser de diversos tipos de material. Con este dispositivo se 
alcanza un contacto continuo entre fases, distribuyendo la líquida descendente resbalando 
sobre la superficie de las piezas del relleno y ascendiendo el vapor en contracorriente por 
los huecos. Esta superficie de contacto se procura quesea máxima con el fin de que también 
lo sea la trasferencia de materia (Muñoz & Grau, 2013) 
 
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Capítulo IV 
4 Simulación de procesos 
La ingeniería de los procesos industriales precisa de herramientas para resolver los 
problemas de diseño y dimensionamiento de los procesos industriales. La industria se ve 
forzada a construir costosas plantas piloto para simular y probar el comportamiento de 
nuevos procesos para aplicar después los conocimientos adquiridos en la planta real que se 
construirá posteriormente. Esta simulación es necesariamente complicada y costosa, y a 
veces imprecisa, debido a los cambios de escala entre la planta piloto y la planta real. 
La simulación es una herramienta de trabajo que nació lentamente, en paralelo con la 
aparición del ordenador y que poco a poco se ha impuesto gracias a la mayor velocidad y 
capacidad que los ordenadores han ido ofreciendo a la industria. La utilización del 
ordenador en la simulación se inició con el programa PACER en 1966. (Creus Solé, 1998) 
La crisis del petróleo de los años setenta obligó a la industria en general a enfocar sus 
esfuerzos en ser enérgicamente más eficiente, iniciándose así una etapa de desarrollo 
tecnológico encaminado a mejorar los procesos existentes y a diseñar otros nuevos más 
eficientes. Este fue el caldo de cultivo necesario para motivar el desarrollo en Simulación 
de procesos. El comienzo fue lento y se dio en forma conceptual, experimental y académica 
en algunas compañías y universidades en los Estados Unidos, Canadá y Europa. Para 1975 
se había generalizado el desarrollo de simuladores con algunas aplicaciones industriales 
reducidas. (Matinez, Alonso, Lopez, Salado, & Rocha, 2000) 
4.1 Introducción a la simulación de procesos. 
En los últimos años la Ingeniería Química ha sido influenciada por el desarrollo de otros 
campos como: los avances de la electrónica y su influencia en los medios de medición y 
control de procesos, el desarrollo de los medios de computación y en particular las de los 
simuladores de proceso, las bases de datos y los sistemas automatizados de diseño, el 
desarrollo de nuevos materiales y nuevas técnicas de separación. La importancia de la 
simulación de procesos ha sido reconocida por la industria como uno de los aspectos que 
debe reforzarse en la preparación del profesional. (Hernández, 2008) 
La simulación de procesos puede ser definida como una técnica para evaluar en forma 
rápida un proceso con base a una representación del mismo, mediante modelos 
matemáticos. La solución de estos se lleva a cabo por medio de programas de computadora 
y permite tener un mejor conocimiento del comportamiento de dicho proceso. El número de 
variables que aparecen en la descripción matemática de una planta de proceso química 
pueden ser tan grande como 100000, y el número de ecuaciones no lineales que deben 
resolverse pueden ser del orden de miles, por lo tanto, la única forma viable de resolver el 
problema es mediante una computadora (Matinez, Alonso, Lopez, Salado, & Rocha, 2000) 
- 23 - 
 
 
4.2 Planteamiento del problema de simulación 
La simulación de un proceso industrial empieza por el desarrollo de un programa capaz de 
repetir las características de comportamiento de dicho proceso ante las variaciones en sus 
variables. Como es imposible repetir exactamente dichas características, necesariamente 
deben aproximarse las mismas para que la simulación sea lo más real posible. De aquí la 
dificultad en dicha aproximación y los esfuerzos en inventiva y en horas de dedicación de 
personas expertas en el campo multidisciplinario que representa globalmente el proceso, 
por ejemplo, del conocimiento de las características de los productos de acuerdo con las 
condiciones de servicio (es decir, tablas de datos de sólidos, líquidos y gases de los 
productos químicos que se generan o que intervienen en las reacciones químicas del 
proceso), leyes que gobiernan la simulación de los equipos utilizados en la industria 
(intercambiadores de calor, secaderos, evaporadores, columnas de destilación) relaciones 
entre los diversos circuitos del proceso marcados por el diagrama de flujo y representado en 
el diagrama de bloques. Etc. 
La simulación de procesos puede plantearse de tres formas distintas: 
a) El desarrollo de un programa específico de un proceso determinado, en el que las 
variables están determinadas de antemano, o bien en el que el programa pregunta sus 
valores antes de cada ejecución. 
El programa es flexible, pero requiere de un gran tiempo de desarrollo, siendo solo apto 
para el proceso en particular de que se trate, es decir, no puede crecer ni aplicarse a otros 
procesos, aunque sean similares, y cada nueva simulación requerirá de un tiempo de 
desarrollo comparable. (Creus Solé, 1998) 
b) El desarrollo de un conjunto de subprogramas organizados en bloques que unidos entre 
sí representan el proceso completo. 
En este caso el usuario dispone de una biblioteca de programas que le permite simular las 
unidades individuales de su proceso. Por ejemplo, puede combinar fácilmente una unidad 
de control de presión con una unidad de intercambio de calor para simular el calentamiento 
de un producto con vapor de agua cuya presión está controlada mediante un controladorde 
presión. Por otro lado, también puede seleccionar los datos de propiedades termodinámicas 
de los productos y el método de convergencia de cálculos más rápido que dé una solución 
aceptable. 
De este modo el trabajo de programación es menor, pero la flexibilidad para un proceso 
determinado se reduce, ya que el usuario no puede modificar las unidades individuales con 
las que trabaja y que han sido preparadas por las casas comerciales. 
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c) Los programas ejecutivos, que son programas de carácter general que simulan una clase 
particular de procesos y seleccionan la técnica numérica más adecuada para la resolución 
rápida de las ecuaciones de la simulación. 
Este programa presenta para el usuario la ventaja de que es la solución más sencilla, pero 
queda restringido al proceso para el que fue diseñado. (Creus Solé, 1998) 
4.3 Criterios de propiedades físicas para la selección del separador 
Un problema de separación industrial puede estar definido en función de la alimentación 
del proceso y de las especificaciones de los productos deseados. Para los separadores que 
obtienen dos productos, el número mínimo de separadores que se requieren es igual a uno 
menos que el número de productos. Sin embargo, pueden necesitarse separadores 
adicionales si se introducen agentes materiales de separación, que posteriormente han de 
separarse, y/o se forman mezclas multicomponentes de productos. 
Al efectuar una selección preliminar de los tipos de separadores posibles, nuestra 
experiencia nos indica que las operaciones marcadas deben de tener una preferencia inicial, 
a no ser que se conozcan otras operaciones de separación más atractivas. Para comparar las 
operaciones preferidas se pueden encontrar ciertas propiedades físicas tabuladas en 
manuales y otras referencias útiles. (Henley, 2000) 
Estas propiedades incluyen las de las especies puras (temperatura normal de ebullición, 
punto crítico, densidad del líquido, punto de fusión y presión de vapor), así como aquéllas 
en las que intervienen las especies y un disolvente u otro AMS (difusividad del líquido, 
solubilidad del gas y solubilidad del líquido). Por otra parte, si se ha de operar a 
temperaturas elevadas son importantes los datos sobre estabilidad térmica. (Henley, 2000) 
4.4 Aplicación de la simulación de procesos 
El uso de la simulación se recomienda cuando: 
El costo de la experimentación con el sistema físico es muy elevado. 
Las condiciones de riesgo son muy altas. 
Se requiere estudios de estabilidad y sensibilidad entre cambios de parámetros. 
Se realizan diseños de nuevos sistemas. 
Se desea verificar cambios de escala de un proceso. 
Se requiere la evaluación de un conjunto de alternativas posibles para la selección de la 
mejor. 
Se necesita capacitación para operadores y directivos. 
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Las soluciones analíticas son altamente complejas. 
Los cambios en el sistema ocurren a velocidades muy altas o muy bajas. 
Otras razones para realizar experimentos mediante simulación son: evaluar el desempeño, 
comparar sistemas, predecir funcionamiento, analizar sensibilidad y efectos de cambios y 
optimizar la operación de un sistema. La modelación y simulación de los procesos son de 
vital importancia en el proceso de aprendizaje, al poder estudiar sistemas que en otras 
condiciones serían muy difíciles de analizar. 
Un proyecto de simulación sigue un proceso progresivo que empieza en el planteamiento 
del problema y los objetivos. Después se hace el acopio de datos, la elección, la 
construcción y validación de los modelos. Luego pasa a una etapa intensa de 
experimentación en la computadora de situaciones que alternan aciertos y errores hasta 
llegar al logro de los objetivos. 
(Hernández, 2008) 
La simulación, es una realidad para el estudio de procesos industriales, resulta obligatoria 
incorporarla a la enseñanza para los alumnos de los últimos semestres de la carrera de 
Ingeniería Química. 
Los simuladores de procesos cuentan con un amplio conjunto de módulos para simular las 
operaciones unitarias, además de una amplia base de datos que permite el cálculo de 
propiedades termodinámicas y cinéticas de compuestos reales e hipotéticos. 
Para el inicio de un caso de estudio, se seleccionan los paquetes de propiedades a utilizar, 
así como los componentes de la base de datos o se crean los hipotéticos. El diagrama de 
flujo de la información se construye en la pantalla, instalando a las figuras que representan 
a los equipos u operaciones necesarias y las corrientes de entrada y salida de cada uno. 
No obstante, no es sólo que los alumnos adquieran la habilidad de operar un simulador lo 
que debe preocupar a la universidad, sino también el enfoque del uso de éstos como 
herramienta de aprendizaje. Las computadoras pueden facilitar el aprendizaje de conceptos, 
ayudar a resolver problemas, auxiliar en la representación y análisis de diferentes 
fenómenos y contribuir al desarrollo de habilidades cognoscitivas, pero para ello es 
necesario crear situaciones de aprendizaje y enseñanza nuevas. 
Sin embargo, no existen simuladores en Ingeniería Química dedicados específicamente 
para el aprendizaje, que tengan como centro de atención al estudiante, pero si se dispone de 
potentes simuladores profesionales como el ASPEN PLUS, el CHEMCAD y el PRO II por 
mencionar algunos. 
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4.5 Elementos de una simulación 
En resumen, una simulación es un conjunto de rutinas de cálculo que determinan valores 
reales de las variables de operación más importantes de un proceso. 
Para poder simular un proceso químico es necesario satisfacer tres elementos 
El primero controla la transferencia de información entre los cálculos, almacena los 
resultados y determina la secuencia de cálculo optima, dicho elemento se llama programa 
ejecutivo.(Hernández, 2008) 
El segundo elemento, lo constituyen los modelos matemáticos de las operaciones unitarias, 
a este conjunto de modelos se les denomina unidades de computo.El tercer elemento está 
compuesto por la información de las entradas de proceso, la secuencia en la que se enlazan 
los equipos y toda la información de las unidades que constituyen el conjunto de datos de 
proceso. 
 
4.6 Características de un simulador 
Es deseable que un programa ejecutivo posea las siguientes características: 
Modularidad (que permita la conexión entre unidades de cómputo sin importar de que tipo 
son). 
Habilidad para determinar la secuencia de cálculo de las unidades de cómputo. 
Fácil modificación de los de los parámetros de las unidades de cómputo del tipo de unidad 
de cómputo y de los enlaces entre ella. 
Solución eficiente de los problemas numéricos. 
Reporte detallado de los resultados para facilitar la interpretación de los mismos. 
La simulación de procesos por medios computacionales ha venido ganando espacio en las 
diversas aplicaciones de las diferentes áreas de la ingeniería. Con el avance de los equipos 
de cómputo, las secuencias numéricas que hasta hace años eran casi imposibles de realizar, 
en nuestros días es solo cuestión de minutos llevarlas a cabo. 
Un modelo de diagrama de flujo de proceso (Flowsheet Simulation Model) es el resultado 
de la abstracción matemática de un proceso. Utiliza la información de los equipos o 
unidades de proceso, las condiciones de operación y las especificaciones de los productos y 
materias primas. Los modelos de diagramas de flujo de proceso (FSM) se utilizan en todas 
las etapas del ciclo de vida de una planta. Durante el desarrollo y diseño del proceso y la 
operación de la planta. 
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La información de entrada al modelo consiste de datos normalmente contenidos en el 
diagrama de flujo de procesos. Los datos obtenidos de proceso representan de manera 
completa el funcionamiento de la planta, incluyendo las composiciones, los flujos y las 
propiedades de todas las corrientes intermedias y de productos; así como el desempeño de 
las unidades