Industria

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD 
DEL CUSCO 
FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS 
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA 
QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
PROCESO INDUSTRIAL Y SUS DISTINTAS 
OPERACIONES EN LOS PROCESOS DE 
PRODUCCIÓN 
MONOGRAFÍA 
AUTOR: JOR MEN MARIN GONZALES 
DONCENTE: Mgtr. ESVEN LOAIZA ORTIZ 
 
CUSCO – 2021 
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ÍNDICE 
RESUMEN ....................................................................................................................... 3 
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 4 
CAPÍTULO 1 ................................................................................................................... 5 
1. Procesos industriales.............................................................................................. 5 
1.1. Clasificación de los procesos ......................................................................... 6 
CAPÍTULO 2 ................................................................................................................. 14 
2. Producción con varias unidades de proceso ........................................................ 14 
2.1. Recirculación ................................................................................................ 14 
2.2. Bypass .......................................................................................................... 15 
2.3. Purga............................................................................................................. 17 
CONCLUSIONES .......................................................................................................... 19 
REFERENCIAS ............................................................................................................. 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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RESUMEN 
Los procesos industriales tienen como objetivo fundamental la transformación de la 
materia prima en productos de consumo final; todos esto se hace para satisfacer nuestras 
necesidades de seguir viviendo una vida cómoda; en este contexto, términos como 
empresa o comercio tienen sentido en nuestra realidad y adquieren una gran importancia 
en todos los sectores industriales del país. Durante el paso del tiempo, los procesos físicos 
y químicos necesarios para la producción fueron mejorando y se enfocaron en la 
producción de un determinado producto; industrias como la industria del acero, ácido 
nítrico y ácido sulfúrico adquirieron mayor importancia en los enfrentamientos armados 
entre países y el progreso del mismo. La industria química se dedica a obtener grandes 
cantidades de estos productos con fines comerciales utilizando complejos procesos 
químicos y operaciones que permiten dicha transformación. En el proceso, la producción 
continua es la más empleada cuando se producen grandes volúmenes de material, como 
por ejemplo en refinerías de petróleo. La producción intermitente o discontinua se emplea 
para obtener productos de alto valor agregado como en la industria farmacéutica. La 
producción semicontinua se da en un proceso que no opere de forma continua o 
descontinua. Así, en estos procesos se emplean equipos especializados diseñados 
expresamente para el proceso en que se usa; podemos tener equipos que tengan corrientes 
de salida, bypass o purga. Otra característica es que estos procesos tienden a la 
sistematización para asegurar la calidad del producto y reducir costos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUCCIÓN 
Desde el inicio de los tiempos, se supo de la existencia de procesos químicos y físicos 
producto de la fortuna, como fue la creación del fuego que nos permitió usarlo como 
fuente de calor, cocción de alimento aumentando el valor nutritivo y muchas otras. Todos 
estos productos elaborados a través de un proceso adquieren un valor final que lo 
llamaremos “valor agregado”, es así que la obtención de un producto mejor a través de la 
transformación nos permite darle un uso final, tanto para el consumo y comercio. De esta 
manera se genera el principio de la empresa industrial, pero con el pasar de los años, las 
tecnologías necesarias fueron mejorando y dejando obsoletas a otras, provocando la 
desaparición de productores artesanales y menos mano de obra requerida. 
Tradicionalmente, las operaciones industriales se basaban en una simple modificación de 
los equipos utilizados, sin embargo, en la actualidad los instrumentos empleados se han 
modificado para aplicarlos en procesos de producción a gran escala. En los procesos de 
transformación, se exigen ciertos lineamientos según el tipo de producto que se desea 
producir, como son la cantidad, velocidad de flujo, temperatura, presión, entradas y 
salidas. Según esto existen tres tipos de procesos de acuerdo a la manera de introducir 
una alimentación: proceso continuo, por lotes o semi continuo y discontinuo. Dentro de 
la industria, los balances de materia y energía son parte inherente del diseño y control de 
la planta, también representan pruebas sobre las decisiones de operación que se llevan a 
cabo diariamente. Estos cálculos también llevan a perjuicios si es que no se realizan 
adecuadamente, de aquí la importancia de que el equipo técnico este capacitado para 
poder manipular los instrumentos y equipos y además de poder realizar los cálculos y 
balances en un entorno no estacionario. 
Todos estos sistemas se representan a través de diagramas de flujo que indican los 
distintos procesos que se llevan a cabo. Estratégicamente, se realizan dichos esquemas 
para obtener un manual sobre la información del proceso, equipos, insumos que se 
procesan, condiciones de operación y las características del proceso (que incluyen 
modificaciones si es un proceso optimizado). A partir de estos diagramas, se pueden 
realizar los balances correspondientes de materia adecuándose al sistema antes indicado 
en el diagrama de flujo; no se pueden confundir entre sistemas de procesos continuo o 
discontinuo porque ambos términos funcionan diferentes según el producto que deseemos 
producir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 1 
1. Procesos industriales 
En la industria, es una operación que transforma la materia prima o los materiales que 
se aportan a la línea de producción, en productos. Este proceso está constituido por 
varias fases consecutivas con respecto a la elaboración del producto y precisa de 
ciertos elementos e instrumentos como materia prima, mano de obra, equipos 
sofisticados todo de acuerdo al tipo de producto deseado. El resultado de un proceso 
industrial es el producto final que constituye el motivo o eje en torno al cual se mueve 
la industria; este producto final conserva ciertas características de las cuales, la 
fundamental y la razón de cambios en la manera de producción y optimización, es la 
calidad del producto. 
En los procesos industriales, los pasos que se siguen para lograr un determinado 
objetivo son llamados operaciones unitarias cuando se tratan fenómenos físicos, y 
procesos unitarios cuando se tratan de fenómenos químicos. En el diagrama 
conceptual de una empresa industrial se puede observar el proceso productivo que se 
lleva a cabo en la planta industrial, sin embargo, para lograr un resultado óptimo, es 
necesario que dicho proceso se realice en tres niveles: 
- Nivel de laboratorio: Se realiza en el departamento de investigación y 
desarrollo, desarrollándose los procesos a microescala e investigando las 
posibles propuestas de producción que permitan mejorar los procesos actuales 
en relación al tiempo y calidad del producto. 
- Nivel piloto: Se realiza en la planta piloto de la empresa. En esta se realizan 
los procesos productivos a una escala intermedia entre la producción real final 
y nivel de laboratorio. Cabe destacar que en este nivel es donde se obtiene 
mayor información referente al tiempo real de producción con el fin de hacer 
los ajustes necesariospara que en la producción total se obtengan productos 
que sean aceptados desde el inicio del departamento de control de calidad. 
- Nivel productivo: Se realiza en la planta productiva, llevándose a cabo a gran 
escala, del cual se obtienen el producto final que será evaluado por el 
departamento de control de calidad y posteriormente distribuido a los 
intermediarios o consumidores finales. 
Todo proceso industrial requiere una estructura que cumpla con los requisitos 
exigidos necesarios para la actividad de producción, la cual está sujeta a cambios 
debido a la propia actividad industrial que genera alta demanda, requerimiento de 
material y personal calificado. En las empresas dedicadas netamente a la producción 
industrial, existe la necesidad de cambiar constantemente los procesos de producción 
para aumentar la efectividad de proceso, reducir costos y el aumento de la calidad del 
producto. Es así que se tiene la tendencia de manejar todos los equipos de forma 
continua para garantizar la rentabilidad de un producto, como es el caso de las 
industrias de refinación del petróleo, donde se transforma todo el crudo de petróleo 
en sus derivados como la gasolina, gas, nafta, y otros combustibles. También existen 
procesos semicontinuos o también llamados semibatch que operan de forma distinta 
y es que en medio del proceso se permiten variaciones, inserciones o fugas como 
puede ser la liberación de un gas presurizado hacia la atmósfera o la adición de un 
líquido en un reactor o tanque sin extraer nada. Si en un proceso dado, los valores de 
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las variables no cambian con el tiempo, entonces el proceso está operando en forma 
estacionaria; si las variables cambian constantemente se trata de un proceso en forma 
transitoria. Normalmente, los tipos de procesos que se requieran dependerán de la 
naturaleza del producto o de las especificaciones del mercado, si se requiere de una 
alta demanda, comúnmente en el sector de alimentos, se trabaja de forma continua y 
en estado estacionario (a menos que se requiera cambiar las cantidades), y si tenemos 
que elaborar un producto con un valor agregado para que sirva en la producción de 
otro pues estaremos en un proceso discontinuo, y este es precisamente ventajoso 
porque permite la manipulación de carga y es muy versátil. Así podemos clasificar a 
los procesos según su utilidad o naturaleza. 
1.1.Clasificación de los procesos 
Dependiendo de la autonomía del tiempo estos se pueden clasificar como: 
• Proceso en estado estacionario: Un proceso en estado estacionario, 
consiste en un sistema donde los parámetros a estudiar o variables no 
varían a través del tiempo, es decir, no presentan cambios significativos a 
medida que pasa el tiempo. Un claro ejemplo de este estado estacionario 
es el de un intercambiador de calor, donde la temperatura del líquido 
refrigerante cambia, pero se mantiene constante tanto a la entrada como 
en la salida del intercambiador de calor, es decir, si en la entrada tenemos 
una temperatura de 20ºC, dentro del proceso varía, pero en la salida 
aumenta 80ºC, y así este calor se mantiene constante durante todo el 
proceso. 
Como todo estudio científico tienen que ver con la energía, se puede 
describir al comportamiento del estado estacionario con una expresión 
matemática, donde las propiedades del sistema a estudiar no varían a lo 
largo del tiempo. Esta expresión sería la siguiente: 𝜕𝑝𝜕𝑡 = 0 
Donde: 
- p: variable de estudio 
- t: tiempo 
Lo que nos describe la expresión matemática es que la derivada parcial de 
cualquier propiedad del sistema en función del tiempo, siempre será 0 para 
un sistema de estado estacionario. 
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El concepto de estado estacionario es de gran relevancia para estudios de 
ingeniería y su importancia en los procesos industriales radica en un 
sistema ideal del comportamiento de las variables de entrada y salida, así 
cuando un sistema se inicie, no estará en estado estacionario, sino que se 
estabilizará y después de cierto tiempo tendrá una producción constante, 
en este punto sí se encontrará en estado estacionario y nos facilitará el 
estudio para mejorar la producción en base a la cantidad de producto. 
• Proceso en estado no estacionario o transitorio: Este consiste en que los 
valores de las variables o condiciones que lo definen cambian de forma 
variada desde un estado inicial, hasta un estado final que sería el 
estacionario. Dentro de la Ingeniería Química, este concepto es utilizado 
en diferentes áreas de estudio como la termodinámica, fenómenos de 
transporte, balances de masa y energía. 
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Las variables involucradas en el proceso cambian a lo largo del tiempo, es 
decir, son dinámicas. Este cambio en las variables se debe a una 
acumulación de energía o materia. Para efectos de la Ingeniería Química, 
los procesos que presentan este tipo de comportamiento responden a un 
mecanismo que se encuentra conformado por: 
- Un estado de partida o estado inicial. 
- Un flujo de entrada al proceso o del sistema a estudiar. 
- Un flujo de salida del proceso o del sistema a estudiar. 
- Una posible diferencia entre la entrada y la salida. 
- Algo que cambia dentro del sistema o proceso a estudiar. 
En los balances de la variación, el estado transitorio se representa como la 
velocidad de cambio de la variable a estudiar; se expresa como la 
diferencial de la magnitud con respecto al tiempo, el cual se conoce como 
acumulación. 𝑑(𝑚𝑎𝑔𝑛𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒)𝑑𝑡 
Un ejemplo de este estado transitorio es el calentamiento de un volumen 
de gas que se calienta dentro de un tanque cerrado, debido a que 
experimentará cambios en la presión, energía interna, temperatura, y todos 
estos cambios se dan con respecto al tiempo. 
La importancia de este estado transitorio para un ingeniero químico es que 
permiten realizar interrupciones en la producción y así poder realizar un 
mantenimiento a los equipos. Además, este concepto permite realizar el 
control de procesos mediante un sistema de corrección de la desviación de 
alguna variable de operación. 
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Ya se explicó la clasificación de los procesos en base a la dependencia del tiempo 
y su importancia. Existe otra clasificación que se da en base al diseño realizado 
de la planta para llevar a cabo las operaciones, estos se clasifican en: 
• Proceso continuo: Este proceso se basa en la transformación de la materia 
prima mediante reacciones químicas y tratamientos físicos. Existe un flujo 
continuo permanente de entrada y salida durante todo el tiempo que dura 
el proceso, esto es, siempre que haya un flujo de materia que ingresa por 
las fronteras del sistema y otro que sale mientras se lleva a cabo el proceso 
de transformación. Algunos ejemplos de este proceso se encuentran en las 
refinerías, donde se transforma constantemente el petróleo en sus 
derivados, el bombeado de una mezcla líquida a un destilador, extracción 
permanente de los productos de cabeza y fondo de la columna, industria 
del cemento, acero, papel, alimentario. 
 
En los procesos continuos, se asegura, en la gran mayoría de casos, la 
calidad y uniformidad del producto final, sin embargo, no están exentos 
de imperfecciones en el proceso de transformación debido a la variabilidad 
en las características de la materia prima, retrocesos en los flujos de 
entrada y salida o malfuncionamiento de alguna unidad de proceso. 
Los procesos continuos utilizan el control de procesos para poder 
automatizar y controlar las variables operativas como la tasa de flujo, 
presión, temperatura, y velocidad de flujo. 
Un proceso continuo tiene ciertas ventajas y desventajas asociadas 
principalmente a su operabilidad ininterrumpida que, si bien obtenemos 
grandes cantidades de producto de forma constante y de calidad adecuada, 
solo se centra en un tipo específico de producto y no es multivariable ni 
versátil. Algunas de sus características son: 
- División de trabajo eficiente. 
- Mínima intervención de manejo del material. 
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- Costomínimo de productividad. 
- Requieren de mantenimientos adecuados para descartar fallas y 
averías. 
- Turnos de trabajos de operarios rotativos. 
- Se producen en lotes o stocks. 
- Los tipos de insumos y secuencias de operaciones, maquinas 
herramientas y equipos están estandarizados. 
Este sistema de proceso contino tiene como fin la producción en masa sin 
interrupción. Se emplea en el sector alimenticio para satisfacer la demanda 
del mercado, también todo lo relacionado con la fabricación continua que 
requiera una cantidad masiva de unidades. 
• Proceso discontinuo: Una planta química discontinua se puede considerar 
generalmente, como un conjunto interconectado de equipos de proceso de 
varios tipos y tamaños, capaz de llevar a cabo una serie de tareas diferentes 
en modo de operación discontinuo o semicontinuo (Espuña, 1994). Los 
procesos caracterizados por etapas discontinuas se han estado utilizando 
mayoritariamente en la elaboración de distintos productos. Este tipo de 
producción es eficaz a la hora de elaborar distintos productos, pero debido 
a la alta demanda de mercado, se justifica factible la utilización de una 
planta que trabaje en un solo producto de forma continua, pero en esto 
destaca la versatilidad de una planta discontinua solo si se alcanzan niveles 
de eficacia muy altos. 
Un sistema discontinuo puede contener diversos tipos de equipo como 
reactores, bombas, secadores, cristalizadores, intercambiadores de calor, 
etc. Las tareas a realizar del sistema discontinuo tienen como objetivo 
elaborar lotes de productos; generalmente dichos lotes se agrupan en 
tiempos de producción que se repiten periódicamente. Un producto en 
particular puede aparecer en distintos grupos, y la duración de este 
dependerá de sus requisitos. 
Como consciencia del proceso productivo se presentan a lo largo del 
mismo diferentes sustancias, que se agrupan en cinco clases: 
- Productos finales: Son de venta que se transfieren a clientes 
externos u otras plantas que necesitan este producto. 
- Productos base: Se compran a los proveedores ara ser utilizados 
como materia prima. 
- Productos intermedios: Se producen en planta para ser utilizados 
como materia prima en la fabricación de otros productos dentro de 
la misma planta. 
- Subproductos: Se forman como resultado del proceso productivo, 
y aunque su fabricación no es objetivo de dicho proceso, adquieren 
cierto valor por lo que pueden ser vendidos. 
- Efluentes y residuos: Se forman como resultado del proceso 
productivo y su eliminación supone un cierto coste para la 
empresa. 
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Cada subtarea, propiedad de las secuencias de tareas de un producto, 
tienen un factor de tamaño asociado que se define como: 𝑆 = 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑎𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑏𝑡𝑎𝑟𝑒𝑎𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 
Existen muchos factores que intervienen en un proceso discontinuo como 
la utilización de equipos de almacenaje intermedio, cálculo de tiempo de 
ciclos de la combinación de tareas, tiempo de procesos para cada uno y 
subtarea, dependencia entre las etapas semicontinuas y discontinuas, 
transferencia de material entre tareas, etc. Pero cada una de estas 
condiciones se especifican según el proceso o procesos que se quieran 
realizar, adicionalmente este tipo de procesos responde eficazmente a la 
llamada “química fina” como la industria farmacéutica, pigmentos, 
colorantes, cosmética, etc. Es por esto que la eficacia en este tipo de 
industria ha despertado el interés por optar los procesos discontinuos, que, 
aunque se manejen volúmenes reducidos, la rentabilidad es alta con 
respecto a que se pueden crear diversos productos y sin muchas 
modificaciones a la estructura base. 
 
En esta imagen, se opera un sistema en forma discontinua para producir 
determinados productos solo cambiando el material que ingresa al reactor, 
pero si se opera de esta forma, se debe tener en cuenta un programa de 
producción de tal manera que se optimice el uso de los equipos. Un 
ejemplo práctico es el que se da en la siguiente imagen: 
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Como se ve, para cada semana se programan distintas operaciones, pero 
se debe de tener en cuenta ciertos aspectos como son: no se deben de 
trasponer procesos, solo cuando la operación predecesora haya terminado 
y se pueda iniciar la operación actual, pero, si se quieren tener tareas 
multipropósito, se pueden trasponer, pero con unidades que funcionen en 
paralelo. 
• Proceso semicontinuo: También llamado semibatch, es aquel en el cual se 
carga inicialmente con todo el material, y a medida que se va realizando la 
operación, se van retirando productos y también incorporando material de 
manera casi continua. 
Un reactor semicontinuo es un sistema más flexible, pero es más difícil de 
analizar dado que la incorporación de material se da en el transcurso del 
proceso; además ofrece un buen control de la velocidad de la reacción. 
Este reactor tiene múltiples aplicaciones, desde su empleo en titulaciones 
calorimétricas hasta su uso en grandes hornos para la obtención de aceros. 
Un reactor semibatch consiste en la carga de un reactivo, y al cual se 
alimenta otro tipo de reactivo en continuo, después de un periodo de 
reacción se produce la descarga del material. Aunque el reactor semibatch 
tiene las mismas desventajas que el reactor batch, puede tener un buen 
control de la temperatura y minimizar reacciones secundarias no deseadas 
mediante el agregado de control de reactivos en el tiempo transcurrido. 
Sus aplicaciones en la industria se dan en los siguientes procesos: 
- Producción de bromuro de metilo: La producción de bromuro de 
metilo es una reacción en fase líquida irreversible. Se lleva a cabo 
isotérmicamente en un reactor semibatch. 
- Obtención de caucho de estireno y butadieno: El caucho estireno – 
butadieno, frecuentemente abreviado SBR (del inglés Styrene-
Butadiene Rubber) es un elastómero sintético obtenido mediante la 
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polimerización de una mezcla de estireno y butadieno. Es el caucho 
sintético con mayor volumen de producción mundial. Su principal 
aplicación es en la fabricación de neumáticos. 
 
Entre otros usos, se encuentran la fabricación de cinturones, motores, 
juguetes, esponjas y baldosas. 
La importancia en implementar procesos en una empresa es que ofrece soporte a 
la operación y al modelo de negocio. Esta adquisición de perspectiva sobre los 
cambios en los procesos productivos, ha ayudado a ofrecer nuevos caminos hacia 
un más eficiente manejo de los recursos de las empresas, mejoramiento de la 
cadena de valor, incremento de la calidad del producto y mayos satisfacción del 
cliente. 
Lograr que una empresa opere en base a las mejoras de los procesos no es fácil, e 
implica reconocer los vacíos en conocimientos de sus técnicos, defectos en 
herramientas y métodos adecuados para ejecutarlos. Considerar una posible 
automatización de los procesos no es llamativo y causaría una “innecesaria” 
cantidad de personal, pero vale la pena considerar este proceso ya que garantiza a 
las empresas dejar de ser dependientes y transformarlo en departamentos 
independientes, gestionando de manera permanente sus recursos y optimizando el 
ritmo de producción. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 2 
2. Producción con varias unidades de proceso 
En la industria química, es frecuente encontrarnos con procesos que requieran de 
varias unidades, y no solamente una como en los casos vistos antes. Estos tipos de 
producción son habituales en la industria química del petróleo donde se requiere que, 
el material sin reaccionar pueda separarse del producto y volverse a utilizar, a esta 
operación se llama recirculación. Otro ejemplo de las operaciones con recirculación 
es el de las columnas de destilación fraccionada, en donde una parte del destilado 
sirve como reflujo de la columna para aumentar la concentración del producto. Otro 
tipo de operación basada en esta técnica de bifurcar la corriente es el bypass. Se utilizaen la mayoría de las industrias ya que es una metodología de optimización muy 
común. Por último, está la operación de purga que consiste en eliminar una 
acumulación de sustancias inertes o indeseables que de otra manera se acumularían 
en el flujo de recirculación. 
Para poder profundizar más en estos conceptos, se definirán cada uno de ellos: 
2.1.Recirculación: Es una operación que se aplica de manera global a todo el proceso. 
Es la corriente que se devuelve o regresa a la corriente de alimentación como 
resultado de una separación efectuada en la corriente de salida de un proceso para 
aprovechar los disolventes valiosos o aumentar la conversión de reacciones 
reversibles. El objetivo de este método es volver a utilizar el flujo de material el 
cual no se ha podido tratar en las diferentes unidades del proceso, por ejemplo, en 
aquellas reacciones que se incorporan un gran exceso de reactivos, y no se puede 
retirar el exceso. 
 
El proceso mostrado en la figura se encuentra en condiciones uniformes, es decir, 
no se verifica la deformación o agotamiento de ningún material dentro del reactor. 
La alimentación para el proceso está constituida por dos corrientes: la 
alimentación fresca y el material de recirculación. En algunos casos, la corriente 
de recirculación puede contener el mismo material que la corriente del producto 
principal, esto depende de la forma en que se efectúa la operación. 
Los casos donde se emplea una corriente de recirculación con distintos y estos 
son: 
- Cuando existe un exceso estequiométrico de uno de los componentes. 
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- Cuando la reacción se lleva a cabo en un diluyente inerte, generalmente se 
recircula el diluyente una vez se han separado los productos. 
- Cuando la transformación de los reactivos en los productos está limitada, 
pudiendo ser por consideraciones de equilibrio o porque la velocidad de 
reacción se hace muy lenta a medida que aumenta la concentración de los 
productos. 
- Cuando hay reacciones laterales o sucesivas con intervención de los 
productos de reacción. Para evitar que el producto reaccione con otro 
reactivo de la corriente de alimentación, se usa un exceso de sustancia 
orgánica para detener la reacción antes de que el sistema se haya excedido 
de capacidad. Todo el exceso producido se recircula y vuelve a la 
alimentación. 
Esta recirculación es un método práctico para incrementar el rendimiento, 
conservar el calor, etc. 
 
En la imagen se presenta el diagrama de flujo de una planta de tratamiento de agua 
residual. Se emplea la recirculación en el retorno de fangos activos que se da desde 
el decantador secundario hasta el reactor biológico, este es un paso especial dentro 
del proceso de tratamiento. Mantiene la concentración adecuada de fangos activos 
en el reactor biológico, garantizando el correcto funcionamiento del proceso. 
2.2.Bypass: En algunos casos, cuando se somete a tratamiento la materia prima, se 
requiere que este producto conserve algo del contenido original, para lo cual se 
desviará cierta cantidad de alimentación evitando que ingrese a la unidad de 
tratamiento. 
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En la figura, la corriente de bypass que se representa es una corriente interna, 
debido a que no está incluida en el balance global. Generalmente estas conexiones 
son de tuberías entre el lado de aspiración y el de descarga de un grupo elevador 
de presión para bypass de agua cuando las bombas no están en funcionamiento. 
 
En este sistema de derivación, los calentadores de agua se utilizan en la generación 
de energía para precalentar el agua de alimentación procedente de la bomba de 
agua con el fin de mejorar la eficiencia del generador de vapor. El sistema de 
derivación consta de dos válvulas de aislamiento de 3 vías, en su funcionamiento, 
ambas válvulas se abren permitiendo que el agua fluya a través del calentador. 
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2.3.Purga: Anteriormente, el proceso con recirculación es estado estacionario no varía 
con respecto al tiempo, de forma que no haya acumulación de ninguno de los 
componentes en cualquier parte del proceso. Pero si en el proceso de producción, 
se generarían impurezas, estas serían recirculadas nuevamente a la alimentación 
y si continuamos con este proceso, tendremos una cantidad considerable de 
impurezas que estropearán el sistema impidiendo su funcionamiento. Para evitar 
este acumulamiento de impurezas, se separan de la corriente de recirculación y si 
esto no es posible hay que purgar una parte de la corriente de recirculación. Una 
vez se conoce el nivel tolerable de la concentración de impurezas en la 
alimentación del reactor y se conocen todas las composiciones, se puede calcular 
la cantidad de purga que se necesita. 
 
Estas operaciones se dan mayormente cuando se requiere retirar un residuo o 
impureza que por si solo no puede salir y que ocasiona un daño en el proceso de 
producción. Se debe de analizar en que casos es necesario implementar un sistema 
de purga ya que existen sistemas donde los reactivos que contienen inertes pueden 
salir por sí solos del sistema, además si implementamos un caudal de purga 
demasiado grande, estaremos perdiendo demasiada cantidad de reactivo y el nivel 
de producción no será el indicado, acabando en ocasiones en un estropeo del 
sistema debido a que no se pudo completar la operación. Es labor de un ingeniero 
experimentado el calcular las corrientes de purga necesaria adecuadas para el 
sistema. 
 
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Todos estos métodos de derivación o cambio en las corrientes d eflujo son con el 
fin de mejorar el rendimiento de producción y evitar interrupciones ya sea por 
obstrucción de las corrientes por material inerte o exceso de administración e 
recirculación. Como ya se puede intuir, tienen muchas ventajas como son el 
ahorro económico, menor entrada de reactivos, optimización del proceso, 
aumento del nivel de seguridad, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCLUSIONES 
En la industria, se han ideado técnicas y métodos para poder optimizar la línea de 
producción, obtener un mejor producto, reducir en costos de inversión y satisfacer 
la demandad del mercado. Al hablar de mercado, solemos referirnos a los 
consumidores, pero, en sentido ortodoxo, hay que considerar incluir tanto a 
ofertantes como a demandantes, y para efectuar un análisis de mercado hay que 
estudiar el lado de oferta y tipo de relación que se da entre los consumidores. El 
primer paso que se requiere para poder idear una buena industria es la 
conformación de la cadena productiva, establecer los insumos, procesos y todas 
las ramas que intervienen en el proceso. De aquí la importancia en saber 
identificar si un proceso de producción convendrá que apliquemos un sistema 
continuo que se producirá en masa, discontinuo que requerirá de la constante 
supervisión y producción variable o semicontinuo que también requiere de 
supervisión. Y esto, como lo descrito antes, dependerá de la demanda de mercado 
y de los planes que tenga la empresa de donde se quiere establecer. 
La transformación de los recursos es la esencia de la empresa industrial, dado que 
todo esto comenzó con el fin de generar nuevos productos que satisfagan nuestras 
exigencias. Estas actividades permiten a los ingenieros tanto industriales como 
químicos, ejercer su profesión puesto que se deben de considerar los procesos de 
producción como una herramienta para el diseño de proyectos, la optimización 
del trabajo, el aumento de la calidad del producto, etc. Los procesos industriales 
son característica intrínseca de nuestra cultura; las plantas de producción de las 
que forman parte son dinámicas y competitivas, lo que asegura un cambio seguro 
en las tecnologías de producción, hasta un futuro próximo donde no haya la 
necesidad de la intervención de la mano del hombre mas que para supervisar la 
producción. En ese contexto, el progreso es un arma de doble filo pero que 
también es un motivo para seguir especializándonos en temas de actualidad como 
la industria en lacreación de nuevos materiales, la biotecnología o la industria de 
las energías renovables, y aprender nuevas formar de utilizar las herramientas que 
tengamos a nuestra disposición para poder crear un futuro mejor y más 
autosustentable que es lo que más necesita nuestra sociedad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERENCIAS 
1. Espuña, A. (1994). Contribuciones al estudio de plantas químicas multiproducto 
de proceso discontinuo. ESCOLA TÈCNICA SUPERIOR D’ENGINYERS 
INDUSTRIALS DE BARCELONA (UPC). Departament d’Enginyeria Química. 
Recuperado de 
https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6458/03_espunaCamarasa_capitol2.
pdf?sequence=3&isAllowed=y 
2. Valle, P., Rimarachín, A., Rojas, L., y Zelaes, P. (2009). La Industria Alimentaria. 
Universidad Nacional Federico Villareal. Recuperado de 
https://www.academia.edu/3630822/TRABAJO_BALANCE_MATERIA_Y_E
NERGIA 
3. Tecnalia Colombia. Transformando Materia Primas en un bien para el uso de 
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