Clasificación de procesos

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CLASIFICACIÓN DE PROCESOS 
 
Todo proceso productivo se puede clasificar en función de cómo se realiza la entrada de 
materia prima, y de cómo se obtiene el producto a partir de ésta. 
Se distingue principalmente entre proceso en continuo y proceso batch, aunque existen 
variantes que combinan características de ambos procesos. 
Proceso en continuo. El flujo de entrada de materia prima al sistema es constante mientras 
dura el proceso de producción, siendo la salida de producto también constante. 
Proceso batch (también conocido como proceso por lotes). La cantidad total de materia prima 
se introduce al sistema al comienzo del proceso, obteniéndose la cantidad total de producto 
transcurrido un determinado tiempo. 
En aquellos procesos en los que se requiere un aporte o cesión de calor en el producto, el 
consumo energético y la duración del proceso es diferente si se realiza en continuo o si se 
realiza en batch. Además, el tipo de proceso condiciona el tamaño del equipo de intercambio 
térmico requerido. 
Algunos de los motivos comunes por los que se selecciona un proceso batch en lugar de en 
continuo son los siguientes: 
• La disponibilidad del producto a procesar o del servicio caliente o frío no es continua. 
• Se requiere un cierto tiempo de retención en el proceso, por ejemplo, para 
estabilización de las propiedades del producto o desarrollo de reacciones químicas. 
• Las labores de mantenimiento y/o limpieza suponen un tiempo importante del 
proceso. 
Ejemplo. Supongamos que se requiere un caudal de 10.000 kg/h de agua caliente a 85ºC para 
su consumo en un determinado proceso productivo, cuya duración es de 30 minutos. Para ello 
se dispone de agua de red a 20 ºC y se cuenta con vapor a 4,5 bar (155ºC) como medio 
calefactor. Se desea realizar el calentamiento mediante un intercambiador de calor tubular. 
Proceso en continuo 
El caudal de agua caliente se alimenta de manera constante a lo 
largo del proceso. 
El consumo total de agua será de 10.000 kg/h x 0,5 h = 5.000 kg. 
El caudal de vapor a 4,5 bar requerido, según balance de 
energía, es de 1.300 kg/h, que se mantienen constantes a lo 
largo de todo el proceso. 
Por lo tanto, el consumo total de vapor es de 1.300 kg/h x 0,5 
h = 650 kg. 
El intercambiador de calor tubular deberá ser capaz de 
calentar el caudal de agua desde 20 ºC hasta 85 ºC 
instantáneamente. 
Proceso por lotes (batch) 
 
CLASIFICACIÓN DE PROCESOS 
 
La masa de agua caliente se alimenta antes de que 
comience el proceso. 
Para realizar el proceso en batch (proceso por 
lotes), será necesario un depósito con capacidad 
para acumular la masa total de agua necesaria, de 
5.000 kg. Por lo tanto, el consumo total de agua es 
el mismo que en continuo. Pero hay diferencias 
respecto al proceso continuo: 
En batch, es necesario un cierto tiempo t1 para 
acumular primero la masa total de agua a 20 ºC en 
el depósito. 
Se requiere a continuación un cierto tiempo t2 para 
calentar esa masa de agua, desde 20 ºC hasta 85 ºC. Dependerá del caudal de recirculación, que no 
tiene por qué coincidir con el caudal de consumo (10.000 kg/h en este ejemplo). 
El tiempo total de operación en batch será la suma de la duración del proceso (30 minutos en este 
ejemplo) más estos tiempos previos: es decir, t1 + t2 + 0,5 horas. Sin embargo, en el proceso en continuo, 
el tiempo total de operación coincide con la duración del proceso, de 0,5 horas. 
¿Cuándo preferimos un proceso discontinuo? 
Es recomendable en los siguientes casos: 
✓ Muchos productos, algunos poco habituales 
✓ Fórmula con muchos ingredientes, muchos de ellos en muy pequeñas cantidades 
✓ Fase de desarrollo de productos 
✓ Producciones muy pequeñas o esporádicas 
✓ Integridad e identificación total de lotes de producción 
Ventajas 
✓ Flexibilidad de producción 
✓ Identificación del lote 
✓ Simplicidad 
 Desventajas 
✓ Espacio ocupado 
✓ Efluentes y residuos 
✓ Proceso de limpieza largo y difícil 
¿En qué casos es conveniente elegir un proceso continuo? 
Es recomendable es los siguientes casos: 
✓ Tipos de productos bien definidos y parecidos entre sí 
✓ Mono producto -producción única y masiva- 
✓ Fabricación de producto base. Caracterización posterior de los productos finales 
✓ Tiempos de fabricación medios y largos 
✓ Productos de vida corta o muy reactivos 
 Ventajas 
✓ Mide de forma continua los parámetros clave de calidad 
✓ Ajusta la producción exactamente a la demanda de la llenadora 
✓ Se reduce el gasto de materias primas respecto al sistema por cargas 
 
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✓ Mantiene una calidad homogénea y constante del producto 
✓ Producción Just in time 
✓ Sistema cerrado. Mínimo riesgo de contaminación bacteriológica 
✓ Facilidad máxima de procedimientos SIP (esterilización in situ) y CIP (limpieza in situ) 
Hay un tercer tipo de procesos, intermedio, llamado “semicontinuo”. Representa una 
combinación de ambos. 
Recapitulando: 
CLASIFICACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES 
De acuerdo con la manera de introducir una alimentación a un proceso y de extraer el 
producto, los mismos pueden clasificarse en: 
- Proceso batch o por lotes: la alimentación es cargada al comienzo de la operación 
en un recipiente y luego de un cierto tiempo el contenido del recipiente es removido 
o descargado. En este modo de operación, no hay transferencia de materia a través 
de las fronteras sistema (entendiendo por sistema cualquier porción arbitraria o 
completa de un proceso establecido por el ingeniero para el análisis). Esta 
operación también es llamada cerrada, aunque no debe asociarse este término a 
que esté en contacto con la atmósfera, simplemente se los llama cerrados porque 
no hay ingreso de materia a ser procesada ni egreso de productos durante el 
tiempo en que ocurre la transformación. Ej. agregado rápido de reactivos a un 
tanque y extracción de los productos de reacción y de los reactivos no consumidos 
luego de un cierto intervalo de tiempo o una vez que el sistema alcance el 
equilibrio. 
- Proceso continuo: hay un flujo permanente de entrada y de salida durante todo el 
tiempo que dura el proceso, esto es, siempre hay un flujo de materia que ingresa 
por las fronteras del sistema y otro que egresa por ellas mientras se lleva a cabo la 
transformación. Ej. bombeado de una mezcla líquida a un destilador y extracción 
permanente de los productos de cabeza y fondo de la columna. 
- Proceso semicontinuo o semibatch: cualquier forma de operar un proceso que no 
sea continua ni batch. Ej. Permitir el escape de un gas presurizado en un contenedor 
a la atmósfera o introducir líquido en un tanque sin extraer nada de él, o sea, 
llenado de un tanque o vaciado del mismo. 
Ejemplo gráfico de los tipos de proceso mostrando la variación en el tiempo: 
 
CLASIFICACIÓN DE PROCESOS