Estrategias 2020 II

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IWQ-350 Fundamentos de Control Industrial
Estrategias de Control II
Luis Bergh
Departamento Ingeniería Química y Ambiental
Universidad T. F. Santa María
Valparaíso, Chile
Estrategias de control
Proceso
n objetivos
k restricciones
m recursos
Separación flash
Mezcla binaria: control de 
concentración con P y T
Mezcla n componentes: concentración 
de un componente en L, control de set 
point de T (Tsp = f(xL)
Destilación
A una P constante
Balance de 
materiales
Dos productos Ok,
Y si hay más ? 
(ejemplo Topping I: 
gas licuado, 
kerosene, gasolina, 
etc…)
“Pump around”
Absorción
Efecto temperatura en 
equilibrio (solubilidad)
Objetivo minimizar y0 en G
G no se toca
L aleja curva de 
operación de curva de 
equilibrio: max L
Inundación
Min T es max F 
agua
Control absorbedor
TI
LIC
FIC
Reactores: tubulares, CSTR
alimentación
Matriz vapor condensado
producto
Estequiometría: reactivo límite, excesos
Condiciones T y P: equilibrio y cinética (velocidad 
de reacción)
Tiempo de residencia: τ = V/F
∆Hr (retirar o agregar calor)
Actividad catalizador, ensuciamiento ∆P
Balance materia P o L
Reactor tubular
PIC
TIC
FrIC
FI
FI
DPI
Reactor CSTR
Alimentación 
acondicionada 
(T, Fi, Xi)
Matriz vapor condensado
producto
TIC
LIC
Caldera
vapor
Dieselaire
Gases a 
chimenea
agua
Objetivo: satisfacer demanda variable de vapor a una P
Medir P Actuar sobre Flujo 
de combustible
Satisfacer demanda variable
Balance de materiales: L
Actuar sobre Flujo de 
agua alimentación
Cuidado bomba 
desplazamiento positivo
Objetivo: maximizar eficiencia energética y minimizar impacto ambiental
Medir oxígeno en exceso Medir P en horno: tiraje
Actuar sobre Flujo de aire
Actuar sobre Flujo de gases
Control caldera
con Fuel gas 
(composición 
variable)
F de aire
Estequiométrico
Exceso para asegurar 
mezclamiento
Disminuye eficiencia 
energética
vapor
Fuel gas
aire
Gases a 
chimenea
agua
PIC
PIC
LIC
FIC
AIC
FIC
LB1
Diapositiva 12
LB1 Luis Bergh; 21-04-2020
Control caldera
con Fuel oil (composición conocida)
vapor
Fuel oil
aire
Gases a 
chimenea
agua
PIC
PIC
LIC
FrIC
FIC
FI
Crudo
A Antorcha
Crudo
Fuel Oil Fuel Gas
Horno Topping I
Objetivos
Calentar crudo a 370°C
Evitar coquificación
Maximizar uso de fuel gas
Minimizar uso de fuel oil
Maximizar eficiencia 
energética
Asegurar combustión 
completa (no CO)
Continuidad operacional
Aire
Recursos
Faire, Foil, Fgas
F crudo en coil 1
F crudo en coil 2
F gases a antorcha
Medir 
T, T1, T2, 
AI, P, Pa
Control horno Topping I