1 UAP PROCESOS

7/23/2019 1 UAP PROCESOS

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PROCESO INDUSTRIALES Y TECNOLOGIAS LIMPIAS

ING. SALVADOR ORTEGA SILVA

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CURSO:



Unidad I: Procesos industriales y la actividad industrial:

INTRODUCCION:

Las industrias son parte fundamental de las actividades económicasde un país. La ingeniería de procesos, químicos y biotecnológicos, sonfundamentales para el desarrollo de producto y servicios quesatisfagan las demandas sociales, empresariales y ambientales.

Los procesos sustentables deben cubrir tres objetivos: sereconómicamente viables, socialmente aceptados y ecológicamenteamigables, cumplir con estos 3 objetivos constituye un reto fascinantepara los ingenieros de procesos.

Para que un proceso sea sustentable debe utilizar las materias primastan eficientemente como sea posible, desde los puntos de vistapractico y económico, previniendo la producción de desechos quepudieran dañar el medio ambiente y preservando las reservasnaturales.




INTRODUCCION:

El diseño de procesos y productos siempre busca la optimizacióneconómica como la primera conductora para una compañía de éxito.




INTRODUCCION: El Proceso Industrial es la actividad mas importante del ser humano, al

transformar una materia prima a través de operaciones y procesos deingeniería hasta obtener producto terminado.




INTRODUCCION:

La asignatura ilustra los fundamentos modernos del DiseñoPara el Medioambiente y la Ecología Industrial.

Describe herramientas de análisis para evaluar y mejorar elrendimiento ambiental de los procesos químicos.

Finalmente describe herramientas para mejorar productos,administrando y perfeccionando el nivel de integración entre losprocesos químicos y operaciones de procesamiento demateriales.




INTRODUCCION: “Procesos Industriales y Tecnologías Limpias“, se basa en la

“Ingeniería Verde para el Diseño y Sostenibilidad”, que a su vez esuna sistematización (de la Ecología Industrial, Diseño Para elMedioambiente, Prevención de la Contaminación),




7

MANUFACTURA

SILVICULTURA

AGROINDUSTRIA

MINERIA

PESCA

TURISMO

I

N

F

R

A

E

S

T

R

U

C

T

U

R

ATEXTIL

Oportunidades Sectoriales de Inversión



2. PROCESOS QUIMICOS INDUSTRIALES

Clases de Procesos Químicos

Están relacionados con las actividades industriales en las que seefectúan:

1. Purificación de Metales.

2. Fabricación de alimentos.

3. Purificación del agua.

4. Elaboración de Medicamentos.

5. Productos químicos agrícolas.

6. Elaboración de plásticos.7. Manufactura de materiales de construcción.

8. Obtención de combustibles



2. PROCESOS QUIMICOS INDUSTRIALESClases de Procesos Químicos



3. PROCESOS QUIMICOS INORGANICOS

Los compuestos inorgánicos son aquellos que no son biológicos, y secaracteriza por no contener ningún hidrógeno y enlaces de carbono.

Procesos químicos inorgánicos, son de origen mineral pero de estructuramolecular sin carbono. Estos productos son:

Álcalis y cloro, como compuestos básicos para procesos industriales.

Gases industriales (hidrógeno, helio, oxígeno, nitrógeno, etc.), comocompuestos básicos para procesos industriales.

Pigmentos inorgánicos, como productos químicos de uso en procesosde fabricación.

Fertilizantes minerales, vidrio y materiales de construcción; comoproductos finales.



3. PROCESOS QUIMICOS INORGANICOS

Procesos Químicos inorgánicos



4. PROCESOS QUIMICOS ORGANICOS

Los procesos químicos orgánicos, produce compuestos orgánicos (quecontienen carbono), pueden ser:

Productos de caucho, madera y productos naturales para curtiembre.

Productos cíclicos orgánicos: derivados del benceno, tinturasorgánicas sintéticas, alquitranes cíclicos y aceites.

Tinturas y pigmentos orgánicos: perfumes y saborizantes sintéticos.

Compuestos orgánicos industriales: ácidos orgánicos, salesorgánicas, orgánicos no cíclicos, solventes y alcoholes.

Plásticos: plastificantes cíclicos y acíclicos (PE, PP, PC, PET) ybiodegradables.

Jabones y detergentes.

Agroquímicos.

Pinturas



4. PROCESOS QUIMICOS ORGANICOS

Procesos Químicos orgánicos



• Calidad reconocida del algodón peruano Pima.

• Textiles y confecciones en fibra fina de alpaca

y vicuña.

• Productos altamente competitivos basados en

la calidad.

• Desarrollo de la cadena textil peruana permite

atender muy rápidamente pedidos “full

package”.

• Oportunidades de acceso al APTDEA - Ley de

Promoción Comercial Andina y Erradicacion

de la Droga – para entrar al mercado

Norteamericano de confecciones.

El sector textil posee condiciones para la inversión ...



• De los 7.5 millones de hectáreas

accesibles al sector se aprovechan menos

del 50%.

• La corta prolongación y estacionalidad de

las campañas agrícolas permiten el

acceso a los mercados más importantes

con premio en el precio.

• Variedad de ecosistemas y clima estable

ideales para el desarrollo de productos dealta calidad.

• Mano de obra capacitada accesible.

Atractivos del Sector Agroindustrial



Atractivos en Silvicultura

• Reservas forestales: 53,5

millones de hectáreas.

• 6 millones hectáreas parareforestación.

• Sétima reserva forestal

mundial.

• Variedad de árboles y altacalidad de madera.



8 millones de Tm por año de biomasa

explotable en 3,000 km de línea costera.

Solo 19% de las 84 especies aprovechables

son procesadas y comercializadas

actualmente.

Gran variedad de especies ornamentales enla amazonía.

Posibilidad de desarrollar productos para

consumo humano directo.

Bajos costos de extracción.

Condiciones ideales para la acuicultura(incentivos fiscales y climas diversos).

Estratégica ubicación para aprovechar el

mercado asiático, gran consumidor de

productos pesqueros.

Atractivos en Pesca y Acuicultura



• Sólo 10% del territorio ha sido explorado.

• Diversos proyectos en proceso detransferencia a inversionistas privados.

• Inversionistas extranjeros han logrado

resultados reconocidos

internacionalmente (ej. Alto Chicama – premio PDAC al mejor descubrimiento del

mundo).

• Perú ha recibido inversiones por US$ 1,6

billones (1992-2003), compromisos de

inversión por US$ 3,7 billion.

• Perú es considerado el tercer mejor país

con potencial minero y el quinto para la

atracción de inversiones en minería*.

(*Fraser Annual Survey 2003-2004)

Atractivos del sector minero



SEMANA 01 – CADENAS PRODUCTIVAS: Extracción del Zinc Electrolítico

Extracción de Minerales a Cielo Abierto: Las minas a cielo abierto son económicamente rentables cuando

los yacimientos afloran en superficie, se encuentran cerca de lasuperficie.

Cuando la profundidad del yacimiento aumenta, la ventaja

económica del cielo abierto disminuye en favor de la explotaciónmediante minería subterránea

http://es.wikipedia.org/wiki/Afloramiento

http://es.wikipedia.org/wiki/Afloramiento




Extracción de Minerales Subterraneo: La minería subterránea, extrae materias primas depositadas

debajo de la tierra y transportarlas hasta la superficie.

El acceso a los recursos se efectúa por galerías y pozos queestán comunicados con la superficie.




TRANSPORTE DEL MINERAL CONCENTRADO:



Proyecto Cuprífero Las Bambas

Zona Areas Principales

(Millones TM) %Cu

Potencial

(Millones TM)

Chalcobamba 27,8 2,1

Ferrobamba 9,6 2,3

Sulfobamba 2,9 2,8

Charcas 0,15 6,3

500,00

RESERVAS

Objeto: Explotación de yacimientos de cobre

con diseminados de oro, con unpotencial mayor a 500 millones detoneladas con leyes de cobre enpromedio de 2%. La extensión de las

concesiones mineras abarcan un áreade 35,000 hectareas y está ubicado enel departamento de Apurimac.

Modalidad : Opción de Transferencia. Proceso convocado para

precalificación. Se han pre-calificado a

9 postores. Inversión estimada:

Dependiendo de los resultados de laexploración, se proyectan inversionesen el rango de US$ 1,000 a 1,500millones.



Proyecto Fosfatos de Bayóvar

RESERVASMinerales Area (Ha)

Fosfatos 74 059 262,0 30% P2O5 en concentrados

Diatomitas 6 891 45,0 40% - 70% SiO2

Carbonatos 22 326 42,0 72.7% CaCo3

Yesos 12 575 7,3 (31% Cao; 0,6% Si; 44,3% S)

Salmueras 82 195 6,3 KCL

Mineral (Millones TM) y Contenidos Concentrados

Objeto:

Explotación de los yacimientos de fosfatos,producción de roca fosfórica concentrada yeventualmente de derivados, en su etapaindustrial. Las reservas minables se estimanen 816 millones de toneladas equivalentes a

262 millones de toneladas de concentradode roca fosfórica al 30% de contenido P2O5.

Las concesiones mineras abarcan 74,054 Ha.y están ubicadas en el distrito y provincia deSechura, departamento de Piura.

Modalidad:

Transferencia de las concesiones defosfatos y otros activos y derechos.

Compromiso de inversión:

US$ 300 millones en la primera etapa.



1. INGENIERIA DE PROCESOS, ESQUEMAS Y

DIAGRAMASAnálisis del Proceso Actual con técnicas de Ingeniería de Procesos

Para mejorar un proceso hay que conocerlo perfectamente, en este sentido laIngeniería de Procesos, utiliza las siguientes técnicas enfocadas a describir elmétodo de transformación de los recursos con el nivel de detalle que seaconveniente:

Diagramas del Proceso de la Operación.

Diagramas del Proceso del Recorrido.

Diagramas de Actividad Múltiple.

Diagramas de Movimientos y de Micro movimientos. Simogramas.

Diagramas de Flujo.

Diagramas de hilos.

Gráficos de trayectoria




DIAGRAMAS

Diagrama de flujo

Es una representación gráfica de los pasos que seguimos pararealizar un proceso; partiendo de una entrada, y después de realizar

una serie de acciones, llegamos a una salida.

Características de un diagrama de flujo:

Presenta información clara, ordenada y concisa de un proceso.

Está formado por una serie de símbolos unidos por flechas.

Cada símbolo representa una acción específica.

Las flechas entre los símbolos representan el orden de realizaciónde las acciones




DIAGRAMAS¿Cuándo se utiliza un diagrama de flujo?

Se requiere conocer o mostrar de forma global un proceso.

Se necesita una guía que permita un análisis sistemático de un

proceso. Se necesita tener un conocimiento básico, común a un grupo de

personas.

¿Qué nos indican los diagramas de flujo de un proceso?

Dónde comienza el proceso.

Todas las actividades que se realizan. Todas las tomas de decisiones que se hacen.

Tiempos de espera.

Cuáles son los resultados

Dónde termina el proceso




DIAGRAMAS




DIAGRAMAS

Los símbolos estándarnormalizados por ANSI(American NationalStandards Institute) sonmuy variados, entreellos tenemos:




DIAGRAMASDesarrollo del diagrama de flujo

Identificar el inicio y el final de un proceso.

Definir etapas (actividades, decisiones, entradas, salidas).

Los diagramas de flujo deben escribirse de arriba hacia abajo y/o

de Izquierda a derecha. Los símbolos se unen con líneas.

Se debe evitar el cruce de líneas.

No deben quedar líneas de flujo sin conectar.

Todo texto escrito dentro de un símbolo debe ser legible, preciso,evitando el uso de muchas palabras.

Todos los símbolos pueden tener mas de una línea de entrada, aexcepto del símbolo final.

Solo los símbolos de decisión pueden y deben tener más de unalínea de flujo de salida




DIAGRAMASFlujograma Genérico




DIAGRAMAS




DIAGRAMASVentajas de los diagramas de flujo

Favorecen la comprensión del proceso a través de mostrarlocomo un dibujo.

Permiten identificar los problemas y las oportunidades de mejora

del proceso. Muestran las interfaces cliente - proveedor y las transacciones

que en ellas se realizan, facilitando a los empleados el análisis delas mismas.

Son una excelente herramienta para capacitar a los nuevosempleados y también a los que desarrollan la tarea, cuando serealizan mejoras en el proceso.

Los diagramas de flujo son herramientas que mejoran la explicaciónde los procesos, al ser útiles para el desarrollo de documentación desistemas de gestión y describir los procesos de forma más amigableque los instructivos



2. TIPOS DE DIAGRAMAS DE FLUJO

Tipos de diagramas de flujo

1. De bloque, se representan en términos generales

con el objeto de destacar determinados aspectos.

2. De detalle, plasman las actividades en su másdetallada expresión.




Tipos en función de su formato

1. De formato vertical, en el que el flujo de las operaciones va dearriba hacia abajo y de derecha a izquierda.

2. De formato horizontal, en el que la secuencia de las operacionesva de izquierda a derecha en forma descendente.

3. De formato tabular, conocido como de formato columna opanorámico, en el que se presenta en una sola carta el flujo totalde las operaciones, correspondiendo a cada puesto o unidad una

columna.4. De formato arquitectónico, que muestra el movimiento o flujo depersonas, formas, materiales, o bien la secuencia de lasoperaciones a través del espacio donde se realizan




Tipos en función de su propósito.

1. De forma, se ocupa fundamentalmente de documentos con pocao ninguna descripción de operaciones.

2. De labores, que indica el flujo o secuencia de las operaciones,en donde se realiza y en qué consiste ésta.

3. De método, que muestra la secuencia de operaciones, la personaque las realiza y la manera de hacerlas.

4. Analítico, que describe no sólo el procedimiento, quién lo hace,cómo hacer cada operación, sino para qué sirven.

5. De espacio, que indica el espacio por el que se desplaza unaforma o una persona.

6. Combinados, emplean dos o más diagramas en forma integrada.

7. De ilustraciones y texto, ilustra el manejo de la informacióncontextos y dibujos



2. TIPOS DE

DIAGRAMAS DEFLUJO

Diagrama de flujo

de labores



2. TIPOS DE

DIAGRAMASDE FLUJO

Diagrama de flujode ilustraciones



2. TIPOS DEDIAGRAMAS DE

FLUJODiagrama de bloquesde proceso



2. TIPOS DE DIAGRAMAS DE FLUJOFlujo de Plantas con varios procesos



3. SIMBOLOS Y CODIFICACIÓN DE EQUIPOS

DE PROCESO



3. SIMBOLOS Y CODIFICACIÓN DE EQUIPOSDE PROCESO



SEMANA 01 - ESQUEMA DE PROCESO



SEMANA 01 - ESQUEMA DE PROCESO

Un proceso es un conjunto deactividades o eventos que serealizan o suceden bajo ciertascircunstancias con un findeterminado. Este término tienesignificados diferentes según larama de la ciencia o la técnica enque se utilice.

Productos químicos: detergentes,aceites, enlatados, caucho,plásticos, pilas etc.

EJEMPLO 2 DIAGRAMA DE BLOQUE GOMA DE TARA



EJEMPLO 2: DIAGRAMA DE BLOQUE GOMA DE TARA

EJEMPLO 2 DIAGRAMA DE FLUJO Y BLOQUE GOMA DE TARA



EJEMPLO 2: DIAGRAMA DE FLUJO Y BLOQUE GOMA DE TARA

EJEMPLO 2: DIAGRAMA DE PROCESO HARINA DE TARA



EJEMPLO 2: DIAGRAMA DE PROCESO HARINA DE TARA

EJEMPLO 3: DIAGRAMA DE BLOQUE INDUSTRIA VARIOS



EJEMPLO 3: DIAGRAMA DE BLOQUE INDUSTRIA VARIOS

ELABORE EL DIAGRA DE FLUJO DE LASSIGUIENTES INDUSTRIAS:

1.

INDUSTRIA DEL AZUCAR.2. INDUSTRIA DEL ALCOHOL ETILICO.3. INDUSTRIA DE CERVEZA.4. INDUSTRIA DEL VINO5.

INDUSTRIA DEL PISCO6. INDUSTRIA DE CONSERVA DE PESCADO.7. INDUSTRIA DE ACEITE VEGETAL.



SEMANA 01 - EJEMPLO DE DIAGRAM DE PROCESO

EJEMPLO 1:

El diagrama de bloques de procesose presenta como uno de losprocesos utilizados para la obtenciónde benceno, conocido comohidrodesalquilacion de tolueno.“HIDRODESALQUILACIÓN TÉRMICA DEL

TOLUENO (C7H8) PARA OBTENCIÓN DEBENCENO (C6H6).”

En este proceso se hace reaccionartolueno e hidrogeno para obtenerbenceno y metano, de acuerdo a lasiguiente reaccion:

C7H8 + H2 ------ C6H6 + CH4

Tolueno + Hidrogeno ----

Benceno + Metano

TOLUENO

H2

Reactor Secador

Destilador

GASES

Tolueno: Kh/H

Tol + Benc: Kh/H

BENCENO



SEMANA 01 - EJEMPLO DE DIAGRAM DE PROCESO

EJEMPLO 1:C7H8 + H2 ------ C6H6 + CH4

Tolueno + Hidrogeno ---- Benceno + Metano

Se alimenta dos corrientes:

De hidrogeno gaseoso con unaconcentración del 98% mol y otra detolueno liquido. Es exotérmico (-41830KJ/Kmol), la reacción se lleva en fase gascon rendimiento del 70 % mol. Lareacción no se lleva al 100%. LaReacción produce BENCENO, comoproducto principal y Metano comosubproducto.

El tolueno recircula al reactor y elbenceno sale del proceso. Mediante elproceso de Hidrodesalqui lacion ; detolueno, se debe obtener 5000 kg/h debenceno, se sabe que la conversión detolueno en el reactor es del 70% mol.

TOLUENO

H2

Reactor Secador

Destilador

GASES

Tolueno: Kh/H

Tol + Benc: Kh/H

BENCENO

¿Calcular las cantidades de materiaprima, subproductos de acuerdo aldiagrama de bloques?

Kh/H=??

Kh/H=??

Kh/H=??

Kh/H=??

5000Kh/H=

CH4= Kg/hH2 = Kg/h



SEMANA 01 - BIBLIOGRAFIA

1. Introducción a la Ingeniería de Procesos: Autor: Gonzales Brambila Editorial: LIMUSA 2.

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