Logo Studenta

Arnulfo G_T4_PI - Eugenio Gonzalez Bernal

Vista previa del material en texto

Tarea 4: Ejercicios de aplicación e industria química
Introducción:
Dentro de las industrias de procesos, los balances de materia y energía son importantes auxiliares en el diseño, control, optimización y evaluación económica de los procesos propuestos y existentes, así como de decisiones sobre las operaciones que se presentan a diario, por lo que tienen repercusión directa en la producción y en la situación financiera de las compañías; en consecuencia que el profesional técnico desarrolle los conocimientos, habilidades y actitudes que le permitan realizar el cálculo de balances de materia y energía con la exactitud requerida. Los sistemas industriales se representan a través de un diagrama de flujo, él que corresponde a un conjunto de operaciones unitarias interconectadas a través de un circuito de corrientes de materia y energía, de acuerdo a una estructura y organización definida. Un proceso industrial corresponde a la transformación o modificación de las propiedades de una corriente en un producto comercial o corriente efluente de interés. La estrategia de diseño de procesos consiste en: a) obtener la información delas características del producto de interés, b) elegir y seleccionar los recursos, insumos, materias primas, materiales y suministros energéticos junto con las tecnologías de procesamiento, c) integrar toda esta información en un diagrama de flujos que especifique los equipos, interconexiones y corrientes de entrada y salida del proceso productivo. También se deben especificar las condiciones de operación y los valores de flujo y composición de las principales corrientes del proceso. Los balances de materia y de energía se basan en las leyes de la conservación de la masa y la energía. Estas leyes indican que la masa y energía son constantes y que por lo tanto la masa y la energía entrante a un proceso, deben ser iguales a la masa y energía salientes a menos que se produzca una acumulación dentro del proceso
El ingeniero químico, en su actividad profesional, deberá encargarse del diseño, mantenimiento, evaluación, optimización, simulación, planificación, construcción y operación de plantas en la industria de procesos. 
Las industrias de procesos están relacionadas con la producción de compuestos y productos a gran escala, cuya elaboración requieren de sofisticadas transformaciones físicas y químicas de la materia.
Estas transformaciones se llevan a cabo en un conjunto de equipos que el propio ingeniero químico diseña, mantiene y opera.
El desarrollo de estos procesos a gran escala, característicos de economías industrializadas, es una hazaña de la ingeniería química.
Para lograr estas transformaciones de la materia, la ingeniería química está estructurada alrededor de un sistema de conocimientos propios acerca de fenómenos y procesos vinculados con la producción de sustancias y materiales mediante cambios en las propiedades físicas, químicas y fisicoquímicas de la materia.
 
Uno de estos conocimientos propios es el concepto de Operaciones Unitarias, considerado como una serie de operaciones comunes a muchos procesos industriales, tales como los equipos para transferencia de calor, destiladores, flujo de fluidos, mezclado, filtración, trituración, molienda, cristalización, etc.
 Dentro de las industrias de procesos, los balances de materia y energía son importantes auxiliares para el diseño, control, optimización y evaluación económica de los procesos propuestos y existentes, así como para decidir sobre las operaciones que se presentarán a diario que repercutirán directamente en la producción y en la situación financiera de las compañías.
En consecuencia el ingeniero químico debe tener los conocimientos y habilidades que le permitan realizar el cálculo de balances de materia con la exactitud requerida para ello.
Para poner un ejemplo de la industria alimentaria, donde se utiliza balance de materia en la elaboración de jaleas; el proceso va desde:
Determinar la tecnología para la elaboración de jalea a partir de la pulpa de naranja, donde se parte de la pulpa de naranja en forma líquida lista para su proceso, ahorrándonos las etapas tradicionales de cocción de la fruta o macerado de la fruta y el posterior filtrado.
La jalea de naranja obtenida, de acuerdo a las definiciones de los atributos de la Norma Técnica, es de calidad extra. Asimismo, sometida a un análisis sensorial dio como resultado una jalea con aceptabilidad de Muy Buena.
La jalea de naranja, por ser un producto ácido y con una concentración de 68 °, se conserva muy bien a temperatura ambiente como lo demuestran los análisis realizados a los 30 días de almacenamiento. La jalea de naranja puede conservarse durante un largo tiempo a temperatura ambiente.
Se diseñaron varias formulaciones, la fórmula elegida es la más económica de todas las propuestas, ya que no contiene ningún aditivo adicional, a parte una pequeña cantidad de ácido cítrico.
De acuerdo al balance de materiales para la obtención de jalea de naranja, se obtuvo 1765kg de jalea del total de jugo de naranja 1000L, teniendo un rendimiento de 88,25%.
Con los procedimientos de balance energético se puedo calcular el consumo de vapor, la cantidad necesaria de petróleo para elaborar la jalea y con esto poder hacer el análisis económico para una correcta toma de decisiones.
BIBLIOGRAFIA:
Hinmelblau, D. (1988): Balance de Materia y Energía. 4º edición. Editorial Prentice Hall, Hispanoamericana S.A. México.
Valiente B., A. (1998): Problemas de balance de materia y energía en la industria alimentaria. México. 1º reimpresión de la segunda edición. Editorial Limusa S.A.
Pariona Crespo, E. (2003). Elaboración de jalea de cacao. Perú.

Otros materiales