Grupo 38 Trabajo Colaborativo2

7/24/2019 Grupo 38 Trabajo Colaborativo2

1/29

TRABAJO COLABORATIVO 2

PROCESOS QUIMICOS

Presentado por:

JAILETH CASTILLA ROYS

Cdigo: 1.082.989.594

LISNEY LENITH TORRES MADRID

Cdigo: 1.081.805.680

FABIO RUBIO LONDOOCdigo. 72265579

TUTORA: YEIMMY YOLIMA PERALTA

CURSO: 332569_38

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA_UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA

2015


2/29

2

INTRODUCCIN

En la qumica orgnica con sus procesos qumicos y empleando sus tcnicas, son

fundamentales para nosotros en nuestro desarrollo profesional, porque nos da la

oportunidad de conocer la elaboracin de los productos que consumimos y que estn a

diario en el mercado, por eso la importancia da haber desarrollado este trabajo radica enque haciendo este ejercicio, no solo analizamos el modulo sino que tambin exploramos

otras fuentes, lo cual nos permiti desarrollar habilidades y conocimientos en el tema,

habilidades que sern tiles el resto de nuestra carrera y futuro laboral.

Durante el desarrollo de esta actividad nos enfocaremos sobre los pasos que conlleva un

proceso productivo, para ello se investigar sobre la produccin del acero y sus

componentes fsicos.


3/29

3

1. Tabla de la consolidacin de cdigos

Al sumar todo los cdigos de los estudiantes este es el resultado

Nombre Apellido Nmero de ID [[grupo]]

JAILETHCASTILLA

ROYS1082989594 332569_38

LISNEYTORRES

MADRID1081805680 332569_38

FABIORUBIO

LONDOO72265579 332569_38

MANUELPAVAJEAU

ROCHA1082867891 332569_38

JAISSONNIGRINIS

PEA1082936067 332569_38

4402864811

Lista de procesos industriales (plantas):

Produccin del Acero

2.

Solucin de las preguntas tipo individual

JAILETH CASTILLA

1.

Qu es catlisis?

La catlisis es el proceso por el cual se aumenta o disminuye la velocidad de una reaccin

qumica, debido a la participacin de una sustancia llamada catalizador. Las sustancias que

reducen la velocidad de la reaccin son denominados catalizadores negativos o


4/29

4

inhibidores. A su vez, las sustancias que aumentan la actividad de los catalizadores son

denominados catalizadores positivos o promotores, y las que desactivan la catlisis son

denominados venenos catalticos.

La gran mayora de los procesos qumicos son procesos catalticos, pudiendo as afirmarseque ms del 80% de los productos de la industria qumica involucran un catalizador en una

u otra fase de su produccin.

La industria qumica nacional ha venido dando muestras de una concientizacin creciente

para la importancia de la catlisis, nominadamente para la necesidad de conocer mejor sus

fundamentos y para la ventaja de una correcta caracterizacin de los catalizadores que

utiliza y como ellos pueden o no perjudicar el medio ambiente.

2.

En qu consiste la catlisis heterognea?

El catalizador es una substancia que influye sobre la velocidad de reaccin y puede

alterarse o no durante el proceso. En el caso de que se altere, la substancia se considera

como catalizador solamente si no existe relacin estequiometria total entre su peso y el peso

de la substancia transformada. Muchas veces, an las trazas de catalizador son

extremadamente eficaces. La relacin de utilidad, o nmero de molculas convertidas por

molcula de catalizador, puede ser del orden de millones.

En las reacciones reversibles, el proceso inverso se acelera en la misma proporcin que el

directo. Cuando la reaccin puede transcurrir segn diversos caminos irreversibles, el

catalizador puede favorecer un camino frente a los otros, conduciendo as a una distribucin

de productos diferente a la que se obtiene en la reaccin no catalizada.

3.

Qu es un lecho fluidizado?

La fluidificacin se define como un proceso en el que, en un lecho con partculas slidas, se

hace pasar un fluido hasta lograr una mezcla homognea entre las partculas y el fluido. Lafluidizacin ocurre cuando pequeas partculas slidas son suspendidas por una corriente

de un fluido que se dirige de abajo hacia arriba venciendo el peso de las mismas. Cuando la

velocidad del fluido debe ser lo suficientemente alta como para suspender las partculas,


5/29

5

Pero a la vez no tan elevada como para expulsar las partculas fuera del recipiente. Las

partculas slidas rotan en el lecho rpidamente, crendose un excelente mezclado. El

material que se fluidiza es casi siempre un slido y el medio que fluidiza puede ser tanto

lquido como gas. Las caractersticas y comportamiento de los lechos fluidizados dependen

fuertemente de las propiedades del slido y del fluido. Alguno de los gases fluye como

paquetes de gas llamados burbujas. Este movimiento de burbujas conduce a:

- Mezclas solidas rpidas

- Buen contacto entre partculas y gas

- Uniformidad axial en temperatura y composicin

Los lechos fluidizados tanto por lquido como por gas se consideran lechos fluidizados de

fase densa, puesto que existe un lmite superior que define con claridad la superficie dellecho de partculas.

4. Qu son empaques y que tipo de empaques existen para torres empacadas?

Son dispositivos frecuentemente utilizados en la absorcin de gases y algunas

otras operaciones. Esta consiste en una columna cilndrica, o torre, equipada con una

entrada de gas y un espacio de distribucin en la parte inferior; una entrada y un

distribuidor en la parte superior; salidas para el gas y liquido por cabeza y cola

respectivamente; un masa soportado de cuerpos slidos inertes que reciben el nombre de

relleno de la torre que proporcionan un rea de superficie grande para facilitar el contacto

entre el lquido y el gas.

Tipos de empaques

- IMTP

- Hy pak

- Silla de montar intaloz

- Copo de nieve

- Mini anillo de cascada

- Anillos rashing de cermica


6/29

6

5. Qu es la transferencia de masa y que mecanismos existen para transferirla?

La transferencia de masa es la tendencia de uno o ms componentes de una mezcla a

transportarse desde una zona de alta concentracin del o de los componentes a otra zona

donde la concentracin es menor. Esta transferencia se produce cuando las concentracionesno son uniformes. Cuando se ponen en contacto dos fases que tienen diferente

composicin, la sustancia que se difunde abandona un lugar de una regin de alta

concentracin y pasa a un lugar de baja concentracin.

Mecanismos para transferirla:

Absorcin, desorcin, rectificacin, secado, lixiviacin, extraccin y adsorcin.

6. Qu es la transferencia de calor y que mecanismos existen?

Calores la energa en trnsito desde un sistema con alta temperatura a otro sistema con ms

baja temperatura.

El calor siempre fluye desde una regin con temperatura ms alta hacia otra regin con

temperatura ms baja. La transferencia o dispersin del calor puede ocurrir a travs de tres

mecanismos posibles, conduccin, conveccin y radiacin:

CONDUCCIN:Flujo de calor a travs de medios slidos por la vibracin interna de las

molculas y de los electrones libres y por choques entre ellas

Por ejemplo, la conduccin de calor a travs de la carrocera de un coche.

Los metales son los mejores conductores trmicos; mientras que los materiales no metlicos

son conductores trmicos imperfectos.

CONVECCIN:Es el flujo de calor mediante corrientes dentro de un fluido (lquido o

gaseoso). La conveccin es el desplazamiento de masas de algn lquido o gas. Cuando una

masa de un fluido se calienta al estar en contacto con una superficie caliente, sus molculasse separan y se dispersan, causando que la masa del fluido llegue a ser menos densa.

Cuando llega a ser menos denso se desplazar hacia arriba u


7/29

7

Horizontalmente hacia una regin fra, mientras que las masas menos calientes, pero ms

densas, del fluido descendern o se movern en un sentido opuesto al del movimiento de la

masa ms caliente (el volumen de fluido menos caliente es desplazado por el volumen ms

caliente). Mediante este mecanismo los volmenes ms calientes transfieren calor a los

volmenes menos calientes de ese fluido (un lquido o un gas).

Por ejemplo, cuando calentamos agua en una estufa, el volumen de agua en el fondo de la

olla adquirir el calor por conduccin desde el metal de la olla y se har menos denso.

Entonces, al ser menos denso, se mover hacia la superficie del agua y desplazar a la masa

superior menos caliente y ms densa hacia el fondo de la olla.

RADIACIN:Es la transferencia de calor por medio de ondas electromagnticas. No se

requiere de un medio para su propagacin. La energa irradiada se mueve a la velocidad dela luz. El calor irradiado por el Sol se puede intercambiar entre la superficie solar y la

superficie de la Tierra sin calentar el espacio de transicin.

LISNEY TORRES

1. Qu es Catlisis?

Se refiere a la aceleracin de la tasa de una reaccin qumica mediante una sustancia,

llamada catalizador, que no es modificada por la reaccin. La catlisis es crucial para

cualquier forma de vida, ya que hace que las reacciones qumicas ocurran mucho ms

rpido, a veces por un factor de varios millones de veces ms de lo que lo haran "por s

mismas".

Un error muy comn es creer que el catalizador "permite que la reaccin ocurra", que la

reaccin no se dara sin la presencia de dicho catalizador. Sin embargo, un catalizador no

puede hacer que una reaccin termodinmicamente desfavorable proceda. Ms bien,

solamente puede acelerar la reaccin que es termodinmicamente favorable. La reaccin

puede proceder en ausencia del catalizador aunque quizs lentamente como para ser

observada desde la prctica.

2. En qu consiste la Catlisis Heterognea?


8/29

8

En la catlisis heterognea, una superficie slida acta como catalizador, mientras que las

sustancias que reaccionan qumicamente estn en fase lquida o gaseosa. Este tipo de

catlisis tiene una enorme importancia tecnolgica. Los catalizadores se emplean en general

para acelerar las reacciones lentas o que no podran efectuarse de otro modo; pero tambin

se utilizan para modificar el nivel de temperaturas de operacin, o para influir en la

distribucin de producto, o bien, aunque ms raramente, para retardar la reaccin. Los

procesos catalticos se pueden dividir en dos grupos importantes: Homogneos y

heterogneos. Los procesos catalticos heterogneos de mayor importancia industrial son

los que emplean principalmente catalizadores slidos.

En general, la catlisis heterognea

Los reactivos y el catalizador estn en diferente fase.

v = f(superf icie de catali zador)

3. Qu es un lecho fluidizado?

La caracterstica distintiva de un lecho fluidizado es que el lecho de slidos o partculas

catalticas est soportado por un flujo de gas. Este reactor facilita la carga y la extraccindel catalizador, lo cual es una ventaja cuando el lecho de slidos debe ser

Eliminado y remplazado con frecuencia. Una alta conversin con un gran flujo es posible

con este estilo de reactor. Estos reactores tienen una excelente transferencia de calor y las


9/29

9

caractersticas de mezclado. Los lechos fluidos han sido muy usados en los procesos

qumicos, en los que los parmetros como la difusin o transferencia de calor son los

principales parmetros de diseo.

En comparacin con el lecho empacado, un lecho fluidizado tiene ventajas notables, como

un mejor control de la temperatura, sin punto caliente en el lecho, distribucin uniforme del

catalizador y una mayor duracin del catalizador. La conveniencia de usar lechos fluidos

depende del logro de una buena mezcla entre los slidos y el lquido de suspensin. Casi

todas las aplicaciones comerciales importantes de tecnologa de lecho fluidizado son de

sistemas gas-slidos. Las aplicaciones de reactores de lecho fluidizado incluyen pero no se

limitan a sntesis Fisher-Tropsch, craqueo cataltico de hidrocarburos y relacionados con

fracciones de petrleo de peso molecular alto. La gasificacin en lecho fluidizado puede

usarse para convertir el carbn, la biomasa y otros materiales de desecho en gas sinttico.

4.

Qu son empaques y que tipo de empaques existen para torres empacadas?

Empaques:

El empaque tiene como funcin ofrecer su superficie especfica (que oscila entre 50 y 1000

m2/m3) como rea humectable para favorecer el contacto entre las fases y as dinamizar los

fluxes de transferencia entre las mismas. Debe procurarse una cada de presin tan bajacomo sea posible.

El empaque de la torre debe ofrecer las siguientes caractersticas:

1. Proporcionar una superficie interfacial grande entre el lquido y el gas. La superficie

del empaque por unidad de volumen de espacio empacado debe ser grande, pero no

en el sentido microscpico.

2. Poseer las caractersticas deseables del flujo de fluidos.


10/29

10

3. Esto generalmente significa que el volumen fraccionario vaco, o fraccin de

espacio vaco, en el lecho empacado debe ser grande. El empaque debe permitir el

paso de grandes volmenes del fluido.

4. Ser qumicamente inerte con respecto a los fluidos que se estn procesando.

5. Ser estructuralmente fuerte para permitir el fcil manejo y la instalacin.

6. Tener bajo precio.

Existen diversos tipos y formas de empaques han sido desarrollados para satisfacer estos

requerimientos los cuales generalmente son divididos en 3 clases:

Empaques al azar: Estos son los que simplemente se dejan caer en forma aleatoria en la

torre durante la instalacin. La mayora de los empaques aleatorios de las torres se

construyen con materiales econmicos e inertes como arcilla, porcelana o diferentes

plsticos. Algunas veces se usan anillos metlicos de pared delgada, de acero o aluminio.

Empaques regulares: Los empaques regulares ofrecen las ventajas de menor cada de

presin para el gas y mayor fluido y desventajas como la instalacin es ms costosa

Soportes de empaque:Es necesario un espacio abierto en el fondo de la torre, para asegurar

la buena distribucin del gas en el empaque. En consecuencia, el empaque debe quedar

soportado sobre el espacio abierto. Por supuesto, el soporte debe ser lo suficientemente

fuerte para sostener el peso de una altura razonable de empaque; debe tener un rea libre

suficientemente amplia para permitir el flujo del lquido y del gas con un mnimo de

restriccin.

5.

Qu es la transferencia de masa y que mecanismos existen para transferirla?

La transferencia de masa cambia la composicin de soluciones y mezclas mediante

mtodos que no implican estrictamente las reacciones qumicas y se caracteriza portransferir una sustancia de una a otra a escala molecular. Cuando se ponen en contacto dos

fases que tienen diferente composicin, la sustancia que se difunde abandona el lugar de

una regin de mayor concentracin a otro de baja concentracin.


11/29

11

Cuando un sistema tiene dos o ms componentes y la concentracin de estos vara de un

punto a otro, existe la tendencia para transferir masa minimizando las diferencias de

concentracin hasta que el sistema alcanza el Equilibrio. Cuando se habla de transferencia

de masa se entiende que uno de los componentes de una mezcla se transporta de la regin

de ms alta concentracin hacia la regin de menor concentracin, llamando a esta

diferencia Fuerza Impulsora.

Clasificacin general de la transferencia de masa.

Molecular:La masa puede transferirse por medio del movimiento molecular fortuito en los

fluidos (movimiento individual de las molculas), debido a una diferencia de

concentraciones. La difusin molecular puede ocurrir en sistemas de fluidos estancados o

en fluidos que se estn moviendo.

Convectiva: La masa puede transferirse debido al movimiento global del fluido. Puede

ocurrir que el movimiento se efecte en rgimen laminar o turbulento. El flujo turbulento

resulta del movimiento de grandes grupos de molculas y es influenciado por las

caractersticas dinmicas del flujo. Tales como densidad, viscosidad, etc.

Usualmente, ambos mecanismos actan simultneamente. Sin embargo, uno puede ser

cuantitativamente dominante y por lo tanto, para el anlisis de un problema en particular, es

necesario considerar solo a dicho mecanismo.


12/29

12


Transferencia de Calor: proceso por el cual se intercambia energa en forma de calor entre

distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que estn a distinta

temperatura.

La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo ms caliente a uno ms fro, como

resultado de laSegunda ley de la termodinmica.La transferencia de calor ocurre hasta que

los cuerpos y su entorno alcancen el equilibrio trmico.

El calor se transfiere mediante conveccin, radiacin o conduccin. Aunque estos tres

procesos pueden ocurrir al mismo tiempo, puede suceder que uno de los mecanismos

predomine sobre los otros dos.

Los 3 Mecanismos de la Transferencia de Calor:

Conduccin: Es el mecanismo de transferencia decaloren escala atmica a travs de la

materia por actividad molecular, por el choque de unas molculas con otras, donde las

partculas ms energticas le entregan energa a las menos energticas, producindose un

flujo de calor desde las temperaturas ms altas a las ms bajas.

La conduccin es una transferencia de calor entre los cuerpos slidos. La conduccin de

calor slo ocurre si hay diferencias de temperatura entre dos partes del medio conductor.

Conveccin: La conveccin es el mecanismo de transferencia de calor por movimiento de

masa o circulacin dentro de la sustancia. Si existe una diferencia de temperatura en el

interior de un lquido o un gas, es casi seguro que se producir un movimiento del fluido.

Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra.

La conveccin transfiere calor por el intercambio demolculas fras y calientes: es la causa

de que el agua de una tetera se caliente uniformemente aunque slo su parte inferior est encontacto con la llama.

Radiacin: La radiacin trmica es energa emitida por la materia que se encuentra a una

temperatura dada, se produce directamente desde la fuente hacia afuera en todas las
http://www.ecured.cu/index.php?title=Segunda_ley_de_la_termodin%C3%A1mica&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/Calorhttp://www.ecured.cu/Calorhttp://www.ecured.cu/Calorhttp://www.ecured.cu/Mol%C3%A9culashttp://www.ecured.cu/Mol%C3%A9culashttp://www.ecured.cu/Calorhttp://www.ecured.cu/index.php?title=Segunda_ley_de_la_termodin%C3%A1mica&action=edit&redlink=1


13/29

13

Direcciones. Esta energa es producida por los cambios en las configuraciones electrnicas

de lostomos omolculas constitutivos y transportada porondas

electromagnticas ofotones,por lo recibe el nombre deradiacin electromagntica.

La radiacin electromagntica es una combinacin de campos elctricos y magnticososcilantes y perpendiculares entre s, que se propagan a travs del espacio

transportandoenerga de un lugar a otro.

FABI O RUBIO

1.

Qu es catlisis?

La voz catlisisproviene del griego , significa disolucin y acabamientoque

es elprocesopor el cual se puede acrecentar la velocidad de una reaccin qumica, dado

por la participacin de una sustancia llamada catalizador.

La catlisis no se aplica nicamente a nivel biolgico. Su aplicacin prctica ms extensa

se ha hecho en el campo de la industria petroqumica, a travs de procesos tales como el

cracking (la ruptura de hidrocarburos pesados en hidrocarburos ms pequeas para su uso

como gasolina, principalmente), el reformado de combustibles, los procesos de

hidrotratamiento(Hidrodesulfuracin, hidrodenitrogenacin, hidrodemetalizacin) para reducir las

impurezas del petrleo, entre otros.

Existen diversos tipos de catlisis donde los catalizadores pueden ser heterogneos,

Electro catalizador, Organocatalisis.

Heterogneos, los forma unsistema que es el sustrato, que es unaespecie qumica que se

considera de forma que expresa con claridad elobjeto de la accin de otros reactivos.

Electro catalizador, en el contexto de la electroqumica, de manera especfica en la

ingenierade laspilas de combustibles,contienen diversos metales y se usa para mejorar

las velocidades de las semirreacciones que conforman la pila de combustible.
http://www.ecured.cu/%C3%81tomoshttp://www.ecured.cu/Mol%C3%A9culashttp://www.ecured.cu/Ondas_electromagn%C3%A9ticashttp://www.ecured.cu/Ondas_electromagn%C3%A9ticashttp://www.ecured.cu/Fotoneshttp://www.ecured.cu/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://www.ecured.cu/Energ%C3%ADahttp://conceptodefinicion.de/proceso/http://conceptodefinicion.de/sistema-2/http://conceptodefinicion.de/especie/http://conceptodefinicion.de/objeto/http://www.pilasde.com/tecnologia-del-hidrogeno/pilas-de-combustiblehttp://www.pilasde.com/tecnologia-del-hidrogeno/pilas-de-combustiblehttp://conceptodefinicion.de/objeto/http://conceptodefinicion.de/especie/http://conceptodefinicion.de/sistema-2/http://conceptodefinicion.de/proceso/http://www.ecured.cu/Energ%C3%ADahttp://www.ecured.cu/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9ticahttp://www.ecured.cu/Fotoneshttp://www.ecured.cu/Ondas_electromagn%C3%A9ticashttp://www.ecured.cu/Ondas_electromagn%C3%A9ticashttp://www.ecured.cu/Mol%C3%A9culashttp://www.ecured.cu/%C3%81tomos


14/29

14

Organocatlisis, es una rama de la qumica orgnica que se basa en el estudio de las

reacciones orgnicas catalizadas por las sustancias meramente orgnicas.

2.

En qu consiste la catlisis heterognea?

La catlisis heterognea, consiste en que el catalizador tiene un estado de agregacin

diferente a la de los reactivos y productos. Generalmente, el catalizador es slido, los

reactivos y productos estn en una o ms fases fluidas

(Gas o liquida) y la reaccin cataltica se lleva a cabo sobre la superficie del slido. O sea,

el catalizador provee un camino alternativo para la reaccin, no presente en su ausencia.

3. Qu es un lecho fluidizado?

La fluidizacin se define como un proceso en el que en un lecho de partculas slidas se

hace pasar un fluido hasta lograr una mezcla homognea entre las partculas y el fluido.

A velocidades de gas arriba de la velocidad mnima de fluidizacin, algunos de los gases

fluyen como paquetes de gas llamado burbujas. Este movimiento de burbujas conduce a

mezclas slidas rpidas, buen contacto entre partculas y gas y uniformidad axial en

temperaturas y composicin.

Estas propiedades hacen que los lechos sean tiles para operaciones, tales como:

Reacciones Qumicas.

Intercambio de Calor.

Transferencia de Masa.

Algunas aplicaciones tpicas incluyen:

Combustin y gasificacin del carbn.

Sntesis cataltica.

Secado de slidos.


15/29

15

4. Qu son empaques y que tipo de empaques existen para torres empacadas?

Las torres empacadas, utilizadas para el contacto continuo del lquido y del gas tanto en el flujo a

contracorriente como a corriente paralela, son columnas verticales que se han llenado con

empaque o con dispositivos de superficie grande. El lquido se distribuye sobre estos y

escurre hacia abajo, a travs del lecho empacado, de tal forma que expone una gran

superficie al contacto con el gas. Son usadas para destilacin, absorcin de gases, y extraccin

liquido-liquido.

El empaque de la torre debe ofrecer las siguientes caractersticas:

Proporcionar una superficie interfacial grande entre el lquido y el gas. La superficie delempaque por unidad de volumen de espacio empacado an debe ser grande, pero no en el sentido

microscpico.

Poseer las caractersticas deseables del flujo de fluidos. Esto generalmente significa que el

volumen fraccionario vaco, o fraccin de espacio vaco, en el lecho empacado debe ser

grande. El empaque debe permitir el paso de grandes volmenes de fluido a travs de

pequeas secciones transversales de la torre, sin recargo o inundacin; debe ser baja la cada

de presin del gas.

Ser qumicamente inerte con respecto a los fluidos que se estn procesando.

Ser estructuralmente fuerte para permitir el fcil manejo y la instalacin.

Tener bajo precio.

Las columnas empacadas se clasifican segn el empaque existen 2 tipos:

Empaque al Azar o Aleatorios.

Empaques Regulares.

Los empaques al azar son aquellos que simplemente se arrojan en la torre durante la

instalacin y se dejan caer en forma aleatoria.


16/29

16

5. Qu es la transferencia de masa y que mecanismos existen para transferirla?

Los procesos de trasferencia de masa son la base para la comprensin de los Procesos de

Separacin tales como: Destilacin, Absorcin, Extraccin Lquido-Lquido, Adsorcin,

etc., estos procesos son de mucho inters para el Ingeniero Qumico cuando su actividad se

encuentre centrada en el diseo de procesos y equipos.

Por esta razn, se requiere de un conocimiento bsico de la difusin de materia,

determinando con ello la manipulacin de los procesos microscpicos, como los

macroscpicos que estn relacionados en los procesos qumicos.

La transferencia de masa cambia la composicin de soluciones y mezclas mediante

mtodos que no implican estrictamente las reacciones qumicas y se caracteriza portransferir una sustancia de una a otra a escala molecular. Cuando se ponen en contacto dos

fases que tienen diferente composicin, la sustancia que se difunde abandona el lugar de

una regin de mayor concentracin a otro de baja concentracin.


La Transferencia de calor es la energa en trnsito desde un sistema con alta temperatura a

otro sistema con ms baja temperatura.

El calor se asocia con la energa interna cintica y potencial de un sistema (movimiento

molecular aparentemente desorganizado).

La transferencia de calor puede ocurrir de las siguientes formas:

Conduccin.

Conveccin.

Radiacin.

CONDUCCIN: Flujo de calor a travs de medios slidos por la vibracin interna de las

molculas y de los electrones libres y por choques entre ellas.

Los metales son los mejores conductores trmicos; mientras que los materiales no metlicos

son conductores trmicos imperfectos.


17/29

17

CONVECCIN: Es el flujo de calor mediante corrientes dentro de un fluido (lquido o

gaseoso). La conveccin es el desplazamiento de masas de algn lquido o gas.

Cuando calentamos agua en una estufa, el volumen de agua en el fondo de la olla adquirir

el calor por conduccin desde el metal de la olla y se har menos denso. Entonces, al ser

menos denso, se mover hacia la superficie del agua y desplazar a la masa superior menos

caliente y ms densa hacia el fondo de la olla.

RADIACIN: Es la transferencia de calor por medio de ondas electromagnticas. No se

requiere de un medio para su propagacin. La energa irradiada se mueve a la velocidad de

la luz. El calor irradiado por el Sol se puede intercambiar entre la superficie solar y la

superficie de la Tierra sin calentar el espacio de transicin.

3. SOLUCIN DE LAS PREGUNTAS TIPO GRUPAL

1.

Qu tipo de proceso industrial maneja su planta de Acero, continuo,

discontinuo, intermitente?

Para poder producir acero, las industrias generalmente utilizan uno de dos procesos, cada

proceso utiliza diferentes materiales y tecnologa. Estos dos procesos principales para hacer

acero son:

- El horno de oxgeno bsico (BOF, por sus siglas en ingls Basic Oxygen Furnace)

- El horno de arco elctrico (EAF, por sus siglas en inglpes Electric Arc Furnace)

Este proceso se caracteriza por ser intermitente, ya que es utilizado para varios fines por tal

motivo dependiendo de su uso final se realiza el proceso.

2.

Qu materias primas requiere su planta de Acero?

La composicin de un acero viene definida por su frmula qumica, fundamentalmente

hierro y carbono, as como la presencia de una variada gama de metales que aportan las

caractersticas especiales y necesarias para cada tipo de utilizacin.


18/29

18

Para Obtener acero las materias primas utilizadas son:

- Pallet de Hierro

- Granzas de Hierro- Hierro Esponja

- Chatarra

- Carbones Minerales

- Caliza

3. Qu productos y subproductos produce su planta de Acero?

Estos son los productos y subproductos ms fundamentales que derivan del acero:

Barras

- Barras para Hormign

- Barras para Molienda

- Alambrn

Planos

- Planchas gruesas

- Rollos y planchas laminadas en caliente

- Rollos y planchas laminadas en frio

- Zincalum en planchas o rollos

- Hojalata electroltica en lminas o rollos

Tubulares

- Tubos soldados por arcos sumergidos

Los productos como clavos, alambres, carroceras, etc., son variaciones del Acero

bsico que se produce en CSH

SUBPRODUCTO

- Caliza


19/29

19

- Escoria

4. Para qu se usa el principal producto de su planta de Acero?

Acero laminado

El acero que se utiliza para la construccin de estructuras metlicas y obras pblicas, se

obtiene a travs de la laminacin de acero en una serie de perfiles normalizados.

El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a

una temperatura que permita la deformacin del lingote por un proceso de estiramiento y

desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presin llamado tren de laminacin.

Estos cilindros van formando el perfil deseado hasta conseguir las medidas que se

requieran. Las dimensiones de las secciones conseguidas de esta forma no se ajustan a las

tolerancias requeridas y por eso muchas veces los productos laminados hay que someterlos

a fases de mecanizado para ajustar sus dimensiones a la tolerancia requerida.

5.

Qu uso o posible uso tiene los subproductos de su planta de Acero?

El acero hace conseguir que todos los residuos lleguen a hacer subproductos con lo quetodos ellos seran puestos en valor, dentro de los usos que se le da a la escoria, destaca su

aplicacin como rido sustituyendo a los ridos naturales que se extraen de las canteras y

este subproducto es indispensable porque aglutina los fundentes, las gangas de los

minerales y las cenizas de cook, por eso su uso principal es para la construccin de las

carreteras y la produccin de cemento.

6.

Para qu se usa el producto o productos que produce su planta de acero?

En la actualidad el uso del acero est presente en casi todos los frentes desde la

alimentacin donde encontramos las latas de gaseosas pasando por la fabricacin de

utensilios para el hogar, herramientas comunes hasta llegar al mercado automotriz desde el

carro familiar hasta los carros de guerra de alta capacidad pero solo el acero no es utilizado


20/29

20

para la tierra en la parte fluvial el acero tambin se hace presente en los buques de pasajero

artefactos navales de carga hasta los submarinos nucleares que son los

Ms grande en su especie y por ltimo encontramos el acero en la construccin de grandes

edificaciones como puentes, edificios, casas, etc.

Para concluir el acero esta es todas partes de nuestra vida cotidiana donde queramos mirar

el acero se encuentra presente no importa las condiciones o donde se trabaje siempre va a

estar el acero presente en sus distintas formas que se quiera trabajar.

7. Qu operaciones unitarias se utilizan en su planta?

Existen distintos tipos de acabados para el acero, por lo tanto tiene una salida al mercado de

gran variedad de formas y de tamaos, como varillas, tubos, rales de ferrocarril o perfiles

en H o en T. Estas formas se obtienen en las instalaciones siderrgicas laminado los

lingotes calientes o modelndolos de algn otro modo. El acabado del acero mejora

tambin su calidad al refinar su estructura cristalina y aumentar su resistencia.

El mtodo principal de trabajar el acero se conoce como laminado en caliente. En este

proceso, el lingote colado se calienta al rojo vivo en un horno denominado foso de termo

difusin y a continuacin se hace pasar entre una serie de rodillos metlicos colocados enpares que lo aplastan hasta darle la forma y tamao deseados. La distancia entre los rodillos

va disminuyendo a medida que se reduce el espesor del acero

Varias de las operaciones unitarias que se usan en la planta de produccin de Acero son las

siguientes:

Fusin

Afino

Colada Contina

Laminacin


21/29

21

8. Explique en qu consiste cada una de las operaciones unitarias (definicin)

que tiene su planta?

En las diferentes operaciones unitarias tenemos algunos hornos de calor para fundir y

refinar el acero procede de la electricidad y no de la combustin de gas. Como lascondiciones de refinado de estos hornos se pueden regular ms estrictamente, los hornos

elctricos son sobre todo tiles para producir acero inoxidable y aceros aleados que deben

ser fabricados segn unas especificaciones muy exigentes

Los tubos ms baratos se forman doblando una tira plana de acero caliente en forma

cilndrica y soldando los bordes para cerrar el tubo. En los tubos ms pequeos, los bordes

de la tira suelen superponerse y se pasan entre un par de rodillos curvados segn el

dimetro externo del tubo. La presin de los rodillos es suficiente para soldar los bordes

Se introducen en el alto horno los materiales necesarios tales como el mineral de hierro, el

carbn de coque que hace de combustible y tambin se introduce la piedra caliza que

realiza la funcin de acelerar la fundicin del hierro y su fusin con el carbono. Del alto

horno salen dos productos uno llamado escoria que son los residuos del propio alto horno y

otro es el producto deseado que se llama arrabio pero el arrabio es un acero con alto

contenido en carbono por eso que se transporta cuando sale del alto horno en vagonetas

llamadas torpedos

9. Explique el proceso o procesos que sufre su producto en cada una de las

operaciones unitarias que tiene su planta de acero.

Fase de Fusin: Una vez introducida la chatarra en el horno y los agentes reactivos y

escorificantes (principalmente cal) se desplaza la bveda hasta cerrar el horno y se bajan los

electrodos hasta la distancia apropiada, hacindose saltar el arco hasta fundir

completamente los materiales cargados. El proceso se repite hasta completar la capacidad

del horno, constituyendo este acero una colada.


22/29

22

Fase de Afino:El afino se lleva a cabo en dos etapas. La primera en el propio horno y la

segunda en un horno cuchara. En el primer afino se analiza la composicin del bao

fundido y se procede a la eliminacin de impurezas y elementos indeseables (silicio,

manganeso, fsforo, etc.) y realizar un primer ajuste de la composicin qumica por medio

de la adicin de ferroaleaciones que contienen los elementos necesarios (cromo, nquel,

molibdeno, vanadio o titanio).

La Colada Continua: Finalizado el afino, la cuchara de colada se lleva hasta la artesa

receptora de la colada continua donde vaca su contenido en una artesa receptora dispuesta

al efecto. La colada continua es un procedimiento siderrgico en el que el acero se vierte

directamente en un molde de fondo desplazable, cuya seccin transversal tiene la forma

geomtrica del semiproducto que se desea fabricar; en este caso la palanquilla.

La Laminacin: Las palanquillas no son utilizables directamente, debiendo transformarse

en productos comerciales por medio de la laminacin o forja en caliente. De forma simple,

podramos describir la laminacin como un proceso en el que se hace pasar al semiproducto

(Palanquilla) entre dos rodillos o cilindros, que giran a la misma velocidad y en sentidos

contrarios, reduciendo su seccin transversal gracias a la presin ejercida por stos.

En este proceso se aprovecha la ductilidad del acero, es decir, su capacidad de deformarse,

tanto mayor cuanto mayor es su temperatura. De ah que la laminacin en caliente se realice

a temperaturas comprendidas entre 1.250C, al inicio del proceso, y 800C al final del

mismo.

10.Cunto dura el proceso de transformacin de materias primas a producto o

productos de su planta de?

Cualquiera que sea el proceso de obtencin del acero, siempre trae consigo la presencia deimpurezas, gases, incrustaciones y segregaciones que hacen necesario la implementacin deprocesos de refinacin posterior, comnmente conocidos como afino del acero.


23/29

23

Aunque casi todo el acero que se fabrica en todo el mundo se obtienen a partir de arrabio

producido en altos hornos, hay otros mtodos de refinado del acero que se han practicado

de forma limitada. Uno de ellos es el denominado mtodo directo para fabricar hierro y

acero a partir del mineral, sin producir arrabio. En este proceso se mezclan mineral de

hierro y coque en un horno de calcinacin rotatorio y se calientan a una temperatura de

unos 950 C. el coque caliente desprende monxido de carbono, igual que en un alto horno,

y reduce los xidos del mineral a acero metlico.

Sin embargo, no tienen lugar las reacciones secundarias que ocurren un alto horno, y el

horno de calcinacin produce la llamada esponja de acero, de mucha mayor pureza que el

arrabio. Tambin puede producirse acero prcticamente puro mediante electrlisis,

haciendo pasar una corriente elctrica a travs de una disolucin de cloruro de hierro. Ni el

proceso directo ni el electroltico tienen importancia comercial significativa.

Producto que se elaboran con el Acero:

- El bloom es una especie de plancha cuadrada y el slab es una plancha fina de acero.

- Del proceso anterior se puede pasar a un tren estructural en el cual los bloons en

caliente se deforman para obtener perfiles estructurales, carriles, barras, etc.

- Tambin se pude pasar al tren de farmachine en el cual los bloons en caliente setransforman y son deformados para obtener barras, alambres, redondos calibrados,

telas metlicas, etc.

- Tambin se puede pasar a un tren de bandas en caliente donde los slab son

transformados en rollos de chapa de distintas medidas y espesores llamados bobinas

que son esos rollos de chapa que muchas veces hemos visto en los trenes de

mercancas que pasan por la zona.

- Desde este ltimo proceso se puede pasar al tren de bandas en fro en el cual los

bobinas obtenidas anteriormente se someten a deformaciones en fro mejorar sus


24/29

24

- propiedades mecnicas de este proceso se puede obtener multitud de aplicaciones

como por ejemplo en la industria de la automocin.

- Ya por ultimo desde este proceso se puede pasar a otra mquina donde las bobinas

son transformadas en hojalata y aceros galvanizados mediante diferentes procesos ydiferentes aplicaciones.

11.Enumere y mencione todos los equipos que tiene su planta de Acero?

Gra de Colada

Moldes en Filz

Carro para trasladar el caldero

Pasillo de foso de colada

Tolva de almacenamiento

Elevador de la lanza de oxigeno

Balanza Tolva

Tolva igualadora

Cubierta

Caja de Chispa

Lanza de Oxigeno

Horno

Pasillo de Horno

Caja de Chatarra

Crisol de Escoria

Pasillo de carga


25/29

25

Transportador

Gra de Carga

Caldero de Carga

Gra de Chatarra

Pasillo de Chatarra

12. Identifique en qu etapa del proceso ocurren fenmenos de transferencia de masa

o de calor y bajo qu mecanismos.

La reaccin entre el oxgeno del aire y los componentes de la fundicin era violentsima ytal el calor desarrollado dentro del convertidor que la masa de la fundicin se mantena

lquida por s misma. En la reaccin indicada se combinaba la mayor parte del carbono,

fsforo y azufre con el oxgeno del aire insuflado, pero no se eliminaba el silicio, lo que

constitua un grave inconveniente, razn por la cual no podan utilizarse los minerales de

hierro ricos en aqul.

El silicio y gran parte del manganeso contenidos en la fundicin se queman con rapidez y elxido de manganeso que se forma se combina con el silicio; el silicato manganoso funde

con dificultad y flota sobre la masa incandescente lquida en forma de escoria, el carbonato

arde a su vez y el fsforo se combina con la cal del revestimiento del convertidor y se

forma fosfato clcico bsico, el cual flota tambin en forma de escoria (escories Thomas)

sobre la masa lquida, y de la cual se separa con las escorias restantes. Posteriormente

mejoraron el procedimiento de afinacin del acero Martn, francs, y Siemens, alemn; que

introdujeron en la siderurgia los hornos de sus respectivos nombres. En estos hornos,calentaba la fundicin o hierro fundido en una atmsfera de gases de gasgeno y se le

mezclan chatarra de acero viejo o de hierro dulce. Al alemn Krupp se le debe el mtodo

Industrial de obtencin de aceros al crisol, que consiste en refundir el acero Martn-Siemens

dentro de grandes crisoles fabricados con una mezcla de arcilla, grafito, coque y carbn


26/29

26

vegetal en polvo, donde el acero se afina y purifica ms an. As se obtiene el acero

fundido, empleado en la fabricacin de herramientas de corte.

13. Elabore un PFD de su planta de


27/29

27

CONCLUSIONES

7.

JAIL ETH CASTIL LA.

Con la elaboracin del siguiente trabajo desarrollamos la capacidad para debatir entre

grupo, creando una serie de estrategias logrando un excelente desarrollo de nuestras

capacidades y asimismo adquiriendo experiencias como aprendices en el mbito

profesional y acadmico, ya que pudimos relacionarnos con los conceptos bsicos de la

medicin y el trabajo productivo.

LISNEY TORRES

El trabajo realizado permiti en forma prctica lograr comprender los conceptos bsicos y

las leyes fundamentales que rigen las transformaciones qumicas y contextualizar los

conocimientos adquiridos.

Por ultimo consideramos que esta actividad nos fue de gran ayuda ya que nos sentimos con

mayor seguridad para tratar con estos temas tan delicados y que al menos sabemos que una

reaccin qumica no siempre tiene que estar a la vista.

FABI O ALBERTO RUBIO

Como resultado de la elaboracin del presente trabajo los compaeros de grupo realizamos

y aportamos nuestras ideas e investigaciones realizadas, aprendiendo y conociendo ms

sobre los procesos qumicos abriendo nuestras mentes para saber utilizar los diferentes

fundamentos y conceptos que esta tiene.

De igual forma aprendimos que los procesos qumicos son muy utilizados en nuestra vida

cotidiana sin darnos cuenta, en este trabajo tuvimos la oportunidad de investigar sobre el

acero y nos da una idea de cmo se construyen muchas de las cosas que tenemos a la mano

gracias al proceso unitario de las diferente formas en como encontramos esta materia prima.


28/29

28

BIBLIOGRAFA

1. Catlisis .Apuntes cientificos. [En lnea] 2011 - 2012.http://apuntescientificos.org/catalisis-ibq2.html.

2. Gonzalez, Monica.Catlisis.La gua . [En lnea] 12 de Mayo de 2010.http://quimica.laguia2000.com/general/catalisis.

3. Fluidizacin.[En lnea] La fluidizacin ocurre cuando pequeas partculas slidas sonsuspendidas por.

4. Javier Camilo Martnez, Diego Francisco Morales.Torres Empacadas. [En lnea]2012. http://www.academia.edu/8001869/TORRES_EMPACADAS.

5. Transferencia de la masa.Procesos Bio. [En lnea] 2012.http://procesosbio.wikispaces.com/Transferencia+de+Masa.

6. Produccin del amoniaco . [En lnea] 28 de Septiembre de 2015.http://www.si3ea.gov.co/Portals/0/Gie/Procesos/amoniaco.pdf.

7. Estrategias en materia de fertilizantes. [En lnea] 29 de Septiembre de 2015.https://books.google.com.co/books?id=Kgjq3Dd-9WMC&pg=PA40&lpg=PA40&dq=productos+y+subproductos+de+la+produccion+de+a

moniaco&source=bl&ots=ZUaI2-mAb-&sig=7lzKqJMjGRnSemJc2rnxqCvyNiA&hl=es-419&sa=X&ved=0CCcQ6AEwAmoVChMI2oiwsf-cyAIVDB0eCh0TSQiv#v=onepage&q=p.

8. Produccin y caracteristicas del amoniaco. [En lnea] 29 de Septiembre de 2015.http://es.slideshare.net/Thaly_fcm/produccin-de-amoniaco.

9. MINITAB 17. [En lnea] 23 de septiembre de 2015. http://it.minitab.com/es-mx/products/minitab/free-trial.aspx.

10. Produccin del Acero.Arcelor Mittal. [En lnea] http://spain.arcelormittal.com/who-

we-are/management.aspx.11. Produccin y refinacin de Arrabio.Info Acero. [En lnea]http://www.infoacero.cl/acero/parrabio.htm.

12. Cmo se hace el acero? Grupo Arlam. [En lnea]http://www.arlam.com.mx/%C2%BFcomo-se-hace-el-acero/.


29/29

13. Elaboracin del Acero.EcuRed. [En lnea] [Citado el: 12 de Noviembre de 2015.]http://www.ecured.cu/Elaboraci%C3%B3n_del_Acero.

14. Elaboracin del Acero.EcuRed. [En lnea] [Citado el: 12 de Noviembre de 2015.]

http://www.ecured.cu/Elaboraci%C3%B3n_del_Acero

Grupo 38 Trabajo Colaborativo2

Documents

Transcript of Grupo 38 Trabajo Colaborativo2