Guia de procesos industriales.

UNIVERSIDAD LIBRE

FACULTAD DE INGENIERÌA

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS[pic 1]

GUIA DE CLASE No 1

1. COMPETENCIAS

Interpreta y aplica los conceptos teóricos  involucrados para  diseñar y construir diagramas de procesos utilizados en la industria.

1. CONCEPTUALIZACIÓN

1. PROCESOS QUÍMICOS Y OPERACIONES UNITARIAS

Al conjunto de etapas involucradas en la transformación de las materias primas para obtener  productos útiles, ya sean como bienes de consumo o productos intermedios para posteriores modificaciones,  y que involucran transformaciones químicas; se les denomina procesos químicos. Los procesos químicos pueden tener una amplia variedad de etapas, como sistemas de separación (evaporación, destilación absorción, etc) o adecuación de sustancias (como molienda y transferencia de calor) necesarias para la elaboración de un buen producto; a estas etapas que involucran transformaciones físicas se les denomina operaciones unitarias. A la etapa o etapas que involucran transformaciones químicas propiamente dichas se les denomina procesos unitarios y áreas del conocimiento, como la cinética química o la ingeniería de las reacciones químicas, se dedican a su estudio y desarrollo tecnológico.

Aun cuando para el ingeniero industrial no es de competencia directa el profundizar en forma exhaustiva en el conocimiento de cada uno de los procesos u operaciones involucrados en la bastante extensa variedad de procesos químicos, si es vital tener un conocimiento básico sobre funcionamiento, condiciones de seguridad, variables de operación involucradas, variables de proceso, transformaciones químicas involucradas en un proceso unitario específico, etc; para tener criterio en toma de decisiones que corresponden a una producción coherente, óptima, eficaz y sin detrimento sobre los bienes que les sean encomendados.

1. PROCESOS INDUSTRIALES

Generalmente se relacionan con procesos de manufactura. Dependiendo del propósito principal del proceso puede ser un proceso de material, un proceso de energía o un proceso de transformación.      Adicionalmente se incluye el manejo de servicios añadidos al producto, por lo que es importante combinar servicios y producción. El concepto de proceso industrial involucra el conocimiento de la variedad de recursos que intervienen en una serie de actividades, que arrojarán un producto acompañado de servicios para satisfacer las necesidades o expectativas de un cliente o consumidor (Prieto, 2004).

Los procesos industriales se clasifican así:

• Según los cambios en los materiales pueden ser físicos o químicos. En los procesos físicos cada cambio imprime forma, tamaño y características sin modificar la estructura molecular. En los procesos químicos, a través de las transformaciones de la materia se generan nuevos productos con estructuras moleculares diferentes.
• Según el desarrollo tecnológico. La tecnología se refiere a la aplicación de los conocimientos científicos a problemas prácticos con la implementación de maquinaria y herramientas organizadas de forma secuencial,  pueden ser manuales, mecanizados o automatizados.
• Según la participación económica de los procesos. Pueden ser procesos del sector primario que producen materias primas a partir de los recursos naturales renovables y no renovables, tales como agricultura, ganadería, pesca, explotación de minas, silvicultura (cultivo de los bosques). En los procesos del sector secundario se obtienen productos a partir de la transformación de las materias primas provenientes del sector primario, por ejemplo producción de plásticos, químicos, alimentos, textiles, objetos de madera, entre otros. Por último los procesos del sector terciario implican la prestación de servicios con los recursos procedentes de los dos sectores anteriores, como suministro de electricidad, gas, agua, hoteles, restaurantes, entre otros.

1. LABORATORIO, PLANTA PILOTO Y PLANTA INDUSTRIAL.

En la elaboración de materiales con producción industrial es importante la planeación, la conveniente retroalimentación, investigación, desarrollo e  innovación de sustancias que elabore una industria específica para poder crecer y competir en un mercado que progresivamente es exigente. Para cumplir con estos propósitos se tiene una estructura técnica conveniente y con funciones específicas que dinamizan lo anteriormente propuesto.

El laboratorio es vital en una planta industrial, porque permite tener un control técnico de la producción (control de calidad), adelanta y promueve ensayos para mejora de productos, presta asistencia y busca soluciones de problemas técnicos que se pueden presentar en la planta de producción y, para una industria emprendedora y con amplia proyección, desarrollar investigación de nuevos productos. Se caracteriza por trabajar a escalas pequeñas (material y equipo de laboratorio corriente) y algunas veces con reactivos de tipo analítico principalmente cuando el propósito es mejorar, cambiar las características u obtener un producto nuevo.

El siguiente nivel  de dicha estructura técnica corresponde a la planta piloto, que es el equivalente a una planta de prueba y sirve para realizar ensayos sobre modificaciones o alteraciones que se pretendan realizar en la planta de producción, modificar u optimizar variables de operación y determinar operaciones y procesos unitarios a pequeña escala con sus correspondientes condiciones de operación en la producción de sustancias nuevas. Es el paso siguiente después de las pruebas de laboratorio y se diferencia de este porque es de mayor escala, se trabaja con insumos (materia prima) de uso industrial, las variables de operación de los equipos deben corresponder a las manejadas en la planta de producción y los mismos equipos (aunque a una escala menor) deben tener las mismas características de los de la planta de producción.

La planta industrial es aquella donde se tiene plena seguridad de obtener un producto determinado con las operaciones y procesos unitarios definidos, bajo estas condiciones se puede planificar una calidad y una cantidad determinada. En la planta de producción no se pueden hacer ensayos o modificaciones que fácilmente alteran la producción y el producto final y en determinado momento poner en riesgo la seguridad técnica de la planta y de los mismos operarios. De ahí la importancia de la planta piloto cuyo fin es mejorar o alterar las condiciones en que podría operar la planta en un momento determinado y que por su tamaño,  versatilidad y propósito permiten estos ensayos, que una vez comprobado el posible beneficio bajo las convenientes condiciones de seguridad se pueden trasladar las modificaciones a la planta de producción.  

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