Ingeniería de Procesos

Leyes De Velocidad y Estequiometria

Ninguna reacción química es totalmente irreversible

Estado Actual de nuestro Enfoque De Dimensionamiento y Diseño De Reactores

Estequiometria

Si la ley de la velocidad depende de más de una especie, se necesita relacionar las concentraciones de las diferentes especies entre sí.

Ecuaciones Para Concentraciones En Reactores Intermitentes

Se simplifican aun mas estas ecuaciones definiendo el parámetro θ, el cual nos permite factorizar Na0 en cada una de las expresiones para la concentración:

Para los sistemas de volumen constante se puede realizar las simplificarse del caso, para dar las siguientes expresiones que relacionan la concentración con la conversión:

Tabla estequiométrica para un sistema de flujo

Reactores intermitentes de volumen variable

Ejemplos:

Ejemplo 1

Ejemplo 2

Ejemplo 3

 

Exposición Tic-2

Medición De Temperatura

La medida de la temperatura es una de las más comunes y de las más importantes que se efectúan en los procesos industriales. Casi todos los fenómenos físicos están afectados por ella. La temperatura se utiliza, frecuentemente, para inferir el valor de otras variables del proceso.

Existen diversos fenómenos que son influidos por la temperatura y que son utilizados para medirla:

Como Se Mide La Temperatura

Después de insertar un sensor de temperatura en las áreas que se desean medir hay que esperar un tiempo hasta que se estabilice la lectura de la temperatura. Para que el termómetro se estabilice en la temperatura correcta, la sonda debe sumergirse lo suficiente, algunos termómetros requieren mayor inmersión que otros.

Escala De Temperaturas

Tipos De Termómetros

 

Termistores

Los termistores son semiconductores electrónicos con un coeficiente de temperatura de resistencia negativo de valor elevado, por lo que presentan unas variaciones rápidas y extremadamente grandes.

 

Sensor De Temperatura De Semiconductor

El sensor de temperatura de semiconductor dispone de funciones de transferencia que son proporcionales a la temperatura en K, °C y °F.

 

Termopar

Se desarrolla una pequeña tensión continua, proporcional a la temperatura de la unión de medida, siempre que haya una diferencia de temperaturas con la unión de referencia.

 

Pirómetro De Radiación

Los pirómetros de radiación se fundamentan en la teoría de Stefan Boltzmann que dice que la intensidad de la energía radiante emitida por la superficie de un cuerpo aumenta proporcionalmente a la cuarta potencia de la temperatura absoluta del cuerpo.

 

Tipos De Pirómetros

 

Aplicaciones De La Medición De Temperatura

 

Medición De Presión

La presión es una variable que es caracterizada como la fuerza que se ejerce sobre un objeto perpendicular por unidad de área. La medición y control de presión sirve para atender algunos de los siguientes objetivos:

Presión hidrostática: la presión que ejerce una columna de líquido es conocida como presión hidrostática y se caracteriza por la altura del líquido en pulgadas o milímetros de agua.

Presión de un gas: esta presión puede entenderse como la presión que ejerce cualquier gas sobre el recipiente que lo contiene, donde puede controlarse aumentado o disminuyendo la temperatura del gas o simplemente comprimiendo o descomprimiendo el tanque.

Tipos De Manómetros

    

    

Tipos De Medidores De Presión

A. Medidores mecánicos

• Primario de medida directa: miden la presión compartiéndola con la ejercida por un líquido con densidad y alturas conocidas.
• Primarios elásticos: se deforman con la presión interna del fluido que contiene.

B. Electromecánicos

• Transmisores electrónicos de equilibrio de fuerzas: para este tipo de medidores se utiliza un transmisor electrónico que genera una señal en base a la posición de un sensor.
• Resistivos: en estos tipos de transductores se aprovecha un cambio de resistencia para medir la presión del sistema.

Aparte de los medidores ya mencionados existen otros como magnéticos, capacitivos, extensiometricos, neumáticos, electrónicos, electrónicos térmicos.

Aplicación En La Industria

Transmisores

Qué es un transmisor

El transmisor es un instrumento que capta la variable en proceso y la transmite a distancia a un instrumento indicador o controlador. Es un equipo que emite una señal, código o mensaje a través de un medio. Para lograr una sesión de comunicación se requiere: un transmisor, un medio y un receptor.

Partes De Un Transmisor

Tipos De Transmisores

Aplicación En Las Industrias

 

Elementos Finales De Control 

Es un mecanismo que altera el valor de la variable manipulada en respuesta a una señal de salida desde el dispositivo de control automático. 

Esquema

Se hará mención al elemento final de control más utilizado en el ámbito industrial, la válvula de control.

 

Clasificación De Los Elementos Finales De Control

 

Tipos De Válvulas De Control

Existe una gran variedad de válvulas pera las más diversas aplicaciones, una clasificación de estas seria la siguiente:

 

Aplicaciones En Las Industrias

 

Medición De Caudal

Se define como la cantidad de volumen que fluye a través de una sección determinada en un intervalo de tiempo considerado, las unidades de volúmenes más comunes son: m3/s; m3/h; l/h; l/min entre otras.

 

Principios Y Fundamentos

Se aplica la ecuación de conversión de masa, así como la ecuación de la conservación de la energía, esta última en su forma simplificada, que es la ecuación de Bernoulli. Por tanto, es el modo de drenaje ideal mediante una reducción de área y tomando una línea de corriente entre los puntos 1 y 2.

 

Diagrama De Partes

 

Clasificación De Medidas De Caudal

Tenemos dos tipos de medidores, uno es medidor volumétrico y otro medidor de caudal masa.

Dentro del medidor volumétrico tenemos:

• Tensión inducida
• Velocidad
• Área variable
• Presión diferencia
• Fuerza
• Oscilante

Así mismo en el medidor de caudal masa tenemos

• Térmico
• Fuerza de coriolis
• Momento

Aplicación En La Industria

 

Medición De Nivel

La medición de nivel es muy importante, tanto desde el punto de vista del funcionamiento correcto del proceso como de la consideración del balance adecuado de materias primas o de productos finales.

Clasificación

Los medidores de nivel pueden clasificarse por directos e indirectos. Los directos aprovechan la variación de nivel del material mientras que los indirectos usan una variable, tal como la presión, que cambia con el nivel del material.

 

Aplicación En Las Industrias

 

Medición De Peso

Las medidas de peso son las unidades empleadas convencionalmente para calcular el peso de un cuerpo, es decir, la cantidad de materia que hay en él.

Métodos Para Medir Peso

• Comparación con otros pesos patrones
• Calculo de cargas
• Calculo de cargas hidráulicas
• Calculo de cargas neumáticas

Esquema

La balanza clásica consiste en una palanca de brazos iguales llamada cruz, que se apegan en su centro y de sus esquinas extremas cuelgan los platillos que soportan los pesos.

Partes: 

• Soporte central
• Fulcro
• Estribos
• Platillos
• Caja de protección

Clasificación

 

Los instrumentos de pesaje se clasifican por:

Exactitud especial, de 1 mg a 30 kg 

Exactitud fina, máximo 3000 kg 

Exactitud media, máximo 150000 kg 

Exactitud ordinaria, máximo 15000 kg 

Dentro de estos rangos tenemos instrumentos de pesaje de funcionamiento no automático (IPFNA) y instrumentos de pesaje de funcionamiento automático (IPFA). 

Aplicación En Las Industrias

 

Exposición Tic-3

La Transformada de LAPLACE

Definición

La transformada de Laplace ha sido en los últimos años de gran importancia en los estudios de ingeniería, matemática, física, entre otras partes científicas, ya que además de ser de gran interés en lo teórico, proporciona una forma sencilla de resolver problemas que vienen de las ciencias e ingenierías.

 

Modelo Matemático 

• Supongamos que estamos estudiando un determinado fenómeno. 
• Dicho modelo estará formado por una o varias ecuaciones diferenciales con sus correspondientes condiciones iniciales o de contorno. 
• El problema consiste en resolver dicho modelo matemático. 
• Es ahora cuando intervienen las transformadas integrales, para transformar dicha ecuación diferencial en otra ecuación, la cual va a resultar más fácil de resolver que la ecuación diferencial de partida. 
• De esta forma transformamos nuestro problema original complicado en un problema más sencillo.
• Resolvemos el problema transformando y luego calculamos la transformada inversa de la solución del problema transformado con la esperanza de que esta solución inversamente transformada sea la solución de nuestro problema original.

Esquemáticamente, lo que se está diciendo se puede resumir en algo como:

La transformada de Laplace de una función f(t) definida para todos los números positivos t ≥ 0, es la función:

 

Dónde:

f(t): es una función del tiempo 

F(s): es la transformada de Laplace 

s: es la variable de la transformada de Laplace 

t: es el tiempo 

Entonces, cuando la integral converge tenemos que: 

La letra s representa una nueva variable, que para el proceso de integración se considera constante. L la transformada de Laplace convierte una función t en una función en la variable s.

¿Porque usamos la transformada LaPlace?

Proporciona una forma sencilla de resolver problemas que vienen de las ciencias e ingenierías.

La transformada de Laplace existe si la integral anterior converge, en caso contrario se dice que la transformada de Laplace no existe.

Propiedades y Teoremas

 

Linealidad

 

La transformada de Laplace se distribuye sobre las sumas o restas y saca constantes que multiplican.

Versión para la inversa:

 

Primer Teorema de Traslación

 

Donde:

 

La transformada de Laplace se convierte un factor exponencial en una traslación en la variable s.

Versión para la inversa:

 

Teorema de la transformada de la derivada

 

La transformada de Laplace cancela la derivada multiplicando por la variable s.

Teorema de la transformada de la integral

 

Teorema de la integral de la transformada

 

Siempre y cuando exista

 

Teorema de la derivada de la transformada

 

Transformada de la función escalón

Si representa la función escalón unitario entonces:

 

Segundo teorema de Traslación

 

Transformada de una función periódica

Si f(t) es una función periódica con período T:

 

Teorema de la Convolución

Si f * g representa la convolución entre las funciones f y g entonces

 

Teorema Valor final

Si 𝑓(𝑡) y su derivada son transformables y si el límite de 𝑓(𝑡) cunado t tiende al infinito existe entonces:

 

Es decir, el comportamiento de 𝑓(𝑡) en las proximidades de 𝑡 = infinito está ligado al comportamiento de 𝑠𝐹(𝑠) en el entorno de 𝑠=0.

Teorema Valor inicial

Si la función 𝑓(𝑡) y su derivada son transformable y existe el límite de 𝑠𝐹(𝑠) para el tiempo tendiendo a infinito, entonces:

Inversión de la transformada de Laplace

Definición de transformada inversa de Laplace 

Sea una función F(s). Si existe una función f(t) que sea seccionalmente continua en el intervalo [0, ∞) y satisfaga la relación:

 

Entonces f(t) es la transformada inversa de Laplace de F(s).

Ejemplo: 

Determinar la transformada inversa de Laplace , donde:

 

Este método consiste en expresar una función F(s) de la forma P(s)/Q(s) (función racional), donde P(s) y Q(s) son polinomios en s, y donde el grado de P(s) es menor que el grado de Q(s). Debemos considerar tres casos:

 

Raíces Reales Diferentes

 

Raíces Reales Repetidas

 

Raíces Complejas O Factores Cuadráticos

 

3.2 Método De Factores Cuadráticos

 

Aplicación en la Industria

La transformada de Laplace es una técnica, empleada tanto en ingeniería como en ciencias, para resolver ecuaciones diferenciales lineales con coeficientes constantes y condiciones iniciales. 

La transformada de Laplace se puede aplicar en:

• La ingeniería electrónica.
• La ingeniería química.
• En la transportación. 
• Ámbito doméstico.

EJEMPLO 

Ejemplo aplicado: Intercambiador de calor

Se tiene un intercambiador de calor 1-1, de tubos y coraza. En condiciones estables, este intercambiador calienta 224 gal/min de agua de 80°F a 185°F por dentro de tubos mediante un vapor saturado a 150 psi. En un instante dado, la temperatura del vapor y el flujo de agua cambian, produciéndose una perturbación en el intercambiador.

a) Obtenga la función de transferencia del cambio de la temperatura de salida del agua con respecto a un cambio en la temperatura del vapor y un cambio en el flujo de agua, suponiendo que la temperatura de entrada del agua al intercambiador se mantiene constante en 80°F.

b) Determine el valor final de la temperatura de salida del agua ante un cambio tipo escalón de +20°F en la temperatura del vapor, y un cambio de +10 gal/min en el flujo de agua.

1.- Objeto

a) Obtenga la función de transferencia del cambio de la temperatura de salida del agua con respecto a un cambio en la temperatura del vapor y un cambio en el flujo de agua, suponiendo que la temperatura de entrada del agua al intercambiador se mantiene constante en 80°F. 

b) Determine el valor final de la temperatura de salida del agua ante un cambio tipo escalón de +20°F en la temperatura del vapor, y un cambio de +10 gal/min en el flujo de agua. 

2.- Esquema

3.- Cálculos

Ecuación diferencial que modela el intercambiador de calor

Dónde:  

• Ud0: Coeficiente global de transferencia de calor referido al diámetro exterior
• (BTU/h °F ft2)  
• ATC0: Área de transferencia de calor referida al diámetro exterior (ft2)  
• Cp: Capacidad calorífica (BTU/lb °F)  
• tv: Temperatura del vapor (°F)
• te: Temperatura del agua a la entrada (°F)
• ts: Temperatura del agua a la salida (°F)
• (te+ ts) / 2 :Temperatura del agua dentro de tubos (°F)
• tref: Temperatura de referencia (°F)
• w: Flujo de agua (lb/h)
• m: Cantidad de agua dentro de tubos (lb) 
• : Valores en condiciones estables
• Tv , Ts , W: Variables de desviación

Linealizando

 

Evaluando en condiciones iniciales estables

 

Restando (2) de (3)

Utilizando variables de desviación

 

Aplicando la transformada con Laplace

 

Simplificando

 

Datos físicos  

• Largo del intercambiador = 9 ft
• Diámetro de coraza = 17 ¼’’ 
• Flujo = 224 gal/min 
• Temperatura de entrada =80°F 
• Temperatura de salida = 185°F 
• Presión de vapor =150psia. 
• Número de tubos= 112 
• Diámetro exterior de tubo = ¾ ’’ de diámetro y BWG 16, disposición cuadrada a 90°, con un claro entre tubos de 0.63’’.
• Conductividad térmica de los tubos = 26 BTU/hft°F
• Factor de obstrucción interno = 0.0012 hft2°F/BTU; externo = 0.001 hft2°F/BTU
• Coeficiente global de transferencia de calor = 650 BTU/hft2°F

Calculando las constantes

   

Función de transferencia

 

Determine el valor final de la temperatura de salida del agua ante un cambio tipo escalón de +20°F en la temperatura del vapor, y un cambio de +10 gal/min en el flujo de agua.

Exposición Tic-4

NORMA ANSI/ISA-S5.1-1984 (R1992)

Vista General Del Sistema De Identificación

Identificación Funcional

Identificación De Lazos

Símbolos

En instrumentación y control, se emplea un sistema especial de símbolos con el objeto de transmitir de una forma más fácil y especifica la información. Esto es indispensable en el diseño, selección, operación y mantenimiento de los sistemas de control.

Identificación de un instrumento

 

Símbolos de la línea de instrumentos

 

Símbolos generales de instrumentos o funciones

 

Válvula de Control. 

Son las encargadas de regular el caudal del fluido de control que modifica a su vez el valor de la variable medida y por lo tanto la variable controlada, comportándose como un orificio de área continuamente variable.

Las válvulas de mariposa 

Las válvulas de mariposa usualmente sirven para aplicaciones de baja presión (125 lbs). 

Se pueden usar para abrir o cerrar el paso a un fluido o para regularlo, aunque no es completamente recomendable. 

Válvula rotativa 

Una válvula rotativa es un tipo de válvula basada en un rotor que cuenta con unos huecos en su estructura y la cual realiza un movimiento giratorio en el interior de un cilindro, lo que permite que un fluido pase a través de ella. 

Válvula de tres vías

En este caso tiene tres entradas/salidas. Los mecanismos de actuación de la válvula pueden, bien dirigir el flujo del f luido por una u otra salida, según convenga.

     

Válvula de cuatro vías

Tiene cometidos parecidos a la anterior, pero con cuatro vías, de modo que, tanto puede conmutar las entradas y las salidas entre las vías, como mezclar fluidos provenientes de las entradas hacia las salidas.

 

Símbolos de actuadores de válvulas

 

Símbolos para reguladores, válvulas y otros dispositivos auto activos (continuación)

Este accesorio regula de forma mecánica el nivel alto de agua en el depósito. Trabaja con seguridad en un rango de presiones determinado, por lo que se recomienda la instalación de una válvula reductora de presión antes del regulador.

Exposición Tic-5

Control de Bombas de Proceso 

 

Control Mediante Derivación De Caudal

 
 

Control De Intercambiadores

 

Desventajas Y Ventajas Del Control Anticipativo

 

Control De Válvulas Tres Vías

Control De Caldera Para Producción De Vapor

Control De Una Columna De Destilación Binaria

 

 

Control De Absorción Y Stripping

Control De Compresores

Control De Hornos

Control De Nivel

Proyectos

Grupo 1

Línea de proceso para la Elaboración de Chapetas delanteras para camiones Rin 20 de ¾ de 0,396Kg en presentación de cajas de 100 unidades.

La metalurgia es la técnica que se encarga del estudio de los metales contenidos en los minerales que extraen de las minas y del tratamiento a procesarlo para facilitar su uso. Se encarga de tratar los elementos metálicos y no metálicos contenidos en los minerales mediante procesos físicos y químicos, para destinarlos finalmente a la producción de aleaciones utilizando estos elementos.

El acero y el hierro, al igual que el resto de los metales, puede ser reciclado una vez que su uso inicial ha llegado a su término un número prácticamente limitado de veces. La extracción, el procesamiento y la fundición de estos materiales para la producción de aleaciones permiten obtener materiales para construcción, trabajo en metal o diferentes productos utilizados en la vida cotidiana, además de transformación en productos netamente finales (conformados de metales).

Grupo 2

DISEÑO DE UNA TERMOELÉCTRICA, PARA GENERAR 24 kW/h UTILIZANDO HFO COMO COMBUSTIBLE

Las dos funciones principales del Ingeniero de Procesos son: Desarrollar y Diseñar procesos que conviertan materias primas, recursos y fuentes básicas de energía en productos deseados o formas superiores de energía; así como Mejorar y Operar procesos existentes, de manera que lleguen a ser tan seguros, confiables, eficientes y económicos como sea posible. Es importante realizar este proyecto para nosotros porque nos ayudará con el entendimiento de los conceptos de la materia y ponerlos en práctica, porque a veces no basta con solo enfrascarnos en la teoría, sino llevarlo a la práctica.

Si bien es cierto, la Energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cinética), de posición (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnéticas, etc. Según sea el proceso, la energía se denomina: térmica, eléctrica, radiante, química y nuclear. Los recursos o medios de los que se obtiene la energía que necesitamos para llevar a cabo nuestras actividades y los procesos industriales son las fuentes de energía.

El proyecto simula un sistema de fuente de energía en este caso de una termoeléctrica El proceso de generación termoeléctrica consiste en la utilización de la energía térmica liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles, como derivados del petróleo, gas natural o carbón, en una cámara diseñada para tal efecto. Este calor es absorbido por un medio o fluido de trabajo y utilizado en un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

Grupo 3

Línea de proceso industrial para la elaboración de conservas de Mango en Almíbar, presentación 820 g. en envase de hoja Lata con tapa abre fácil.

El mango es una fruta tropical de exquisito sabor, que posee unas excelentes cualidades nutricionales y que está indicada para todas las edades. Su cultivo está extendido por zonas de clima tropical y subtropical de todo el mundo.

También es conocido como "melocotón de los trópicos" por su anaranjado color y agradable sabor. El más fiable signo revelador de su madurez es su olor. Cuando el fruto está maduro al ser presionado con los dedos cede fácilmente.

El mango ecuatoriano se destaca por su excelente calidad y exquisito sabor. Se consume mayoritariamente como fruta fresca, pero también puede ser utilizado para preparar mermeladas, jugos, pulpas, concentrados y cubitos, con grandes cualidades alimenticias.

El cultivo del mango es propio de zonas de clima tropical y subtropical, debido principalmente a su susceptibilidad al frío. La temperatura idónea para su desarrollo óptimo oscila entre 20 y 26ºC de temperatura media anual. Para el cultivo del mango se requiere de un clima en el cual se alternen la época lluviosa con la época seca, la cual es decisiva para su floración.

El presente estudio se basó en el diseño de una línea de proceso de mango en almíbar, determinando las condiciones de las etapas críticas del proceso; como lo son, el escaldado, pelado químico, llenado, esterilizado de envase, preparación del almíbar, sellado, auto clave, almacenamiento y distribución.

La ingeniería de procesos lleva a cabo la planificación de todos y cada uno de los procesos de producción dentro de una misma planta. De hecho, de forma posterior, se analizarán los resultados para ver dónde se puede mejorar para llevar a cabo la implementación de las estrategias necesarias para maximizar los resultados.

Grupo 4

“ELABORACIÓN DE LECHE EN POLVO EN PRESENTACIÓN DE 800GR EN FUNDAS DE 7 LAMINAS”

El diseño de un proceso es esencial dentro de la ingeniería a razón que trata de definir la secuencia de operaciones realizadas para poder obtener un dicho producto, un bien o un servicio requerido. Obteniendo como función principal al ingeniero industrial con poder de desarrollar un proceso o bien diseñar materiales, recursos, etc.

En el actual proyecto descrito a continuación veremos el análisis, cálculo y simulación del proceso productivo de la leche en polvo en presentación de 800gr en fundas de 7 láminas elaborado por una empresa láctea llamada GUCEZA S.A para así determinar el proceso aplicando los conocimientos adquiridos dentro de la asignatura, determinando los flujo, composiciones y temperaturas de todas las corrientes dentro del diagrama de flujo, contando principalmente con información básica específica sobre el funcionamiento de y las propiedades de las corrientes.

Grupo 5

“Línea de producción de papel a partir de la celulosa de raquis de maíz, presentación: bobinas de papel bond”

En los últimos años la producción de papel ha aumentado y las expectativas hacia el futuro indican que seguirá en aumento. Para poder hacer frente a este incremento es necesaria la utilización de nuevas materias primas y un aumento en la productividad y rendimiento de los procesos, sin que eso cree problemas para el medio ambiente. La aparición de leyes más restrictivas sobre los procesos industriales con el objetivo de minimizar el impacto ambiental, lleva a la introducción de cambios y a la utilización de nueva tecnologías en muchas áreas industriales. La industria papelera es uno de estos sectores que ha sufrido numerosos cambios en las tres últimas décadas por lo que se ha visto a la necesidad de tomar otras fuentes (Materia prima) para su respectivas producciones diarias.

El presente estudio se basó en el diseño de una línea de proceso de papel a partir del raquis de maíz, determinando las condiciones de las etapas críticas del proceso; como lo son el “proceso kraft y el blanqueo” (reactores que se presentan en la línea de producción) que son indispensables para la transformación de la materia prima, y las demás etapas complementarias pero no menos importantes como son: selección de materia prima, lavado, secado, tamizado, y demás operaciones que implican el cambio de este en un producto terminado.

La importancia del siguiente proyecto será mostrar los principales procesos que se debe seguir para la producción de papel mediante los conocimientos impartidos en la materia Ingeniería de Procesos siguiendo paso a paso, con sus líneas de procesos, balance de materia con sus respectivos cálculos por etapas en cada proceso, lo cual se representará por medio de Excel y una breve simulación de las máquinas que se hace la transformación del papel.

Grupo 6

Línea de producción de gases industriales de oxígeno y nitrógeno de uso comercial en botellas de 50 litros a partir de un separador de aire

El oxígeno es un gas inodoro, incoloro e insípido. Es el elemento más abundante de la corteza terrestre. Se encuentra libre en la naturaleza como el segundo componente más abundante en la atmosfera (21%), después del nitrógeno y combinado con otros elementos forman infinidad de compuestos entre ellos el SiO2 presente en la arena y H2O, el agua que es el más importante de todos.

La combinación de sustancias con el oxígeno en la que se produce bióxido de carbono y agua, con el desprendimiento de luz y calor se llama combustión.

El nitrógeno constituye el 78% del aire atmosférico. Es inodoro, insípido e incoloro, generalmente siendo considerado un elemento inerte. Algunos usos del nitrógeno son en la industrias Petroquímicas, refrigeración, hinchado de neumáticos, conservación y envasado de alimentos (criogenia). En la industria medicinal se utiliza gracias a su baja temperatura e inercia química para congelación, el nitrógeno es utilizado para preservación y control de cultivos, tejidos, entre otros. Es empleado también en cirugías (criocirugía)

Una de las principales funciones de los ingenieros industriales es el desarrollo y diseño de los diferentes procesos de conversión de las diferentes materias primas, recursos y fuentes básicas en los diferentes recursos deseados por las diferentes industrias.

Grupo 7

LINEA DE PROCESO INDUSTRIAL PARA LA ELABORACION DE ACEITE VEGETAL COMESTIBLE DE SACHA INCHI, PRESENTACION 250ML

En la industria oleaginosa se realiza la elaboración y venta, ya sea industrial o comercial de aceites extraídos de animales y plantas, en este último podrían estar la palma, soja, maní entre otros. Y estos se pueden extraer de diversas formas, ya sean químicas (con disolventes) o mecánicas.

El sacha inchi también conocida como sacha maní, maní del inca o maní jíbaro, es una planta trepadora que fue cultivada por los incas hace más de 300 años, Se encuentra en la amazonia y se da su crecimiento en suelos ácidos.

De la semilla de sacha inchi o del maní del inca se extrae aceite que resulta muy rico en antioxidantes y ácidos grasos poliinsaturados, fundamentalmente alfa linoleico y linoleico (los cuales representan el 82% de aceite), los cuales deberían estar presentes en una dieta diaria, lo que resulta beneficioso para resolver problemas cardiovasculares entre otros.

Grupo 8

Línea de proceso industrial para la elaboración de ladrillos de ocho huecos de medidas 14x20x29 de 1,9 kg de peso.

Como futuros ingeniero industriales, la ingeniería de procesos es fundamental para nuestra carrera profesional, ya que se trabaja arduamente en cualquier proyecto que signifique una mejora para un proceso en cuestión, con el tiempo, esta mejora significara una ganancia para la empresa en la cual estemos laborando, si no se trabaja con responsabilidad ciertamente tendremos fallos en nuestro desempeño y si los procesos no se ejecutan de una buena manera y están ocasionando problemas y pérdidas para la industria, la conclusión es que no se está llevando un correcto seguimiento del problema.

La ingeniería de procesos se puede contextualizar como la aplicación de reglas y principios básicos que permitirán simplificar, agilizar y por supuesto mejorar un proceso productivo, con esta mejora seguramente todo el sistema relacionado con el proceso también mejorara. El objetivo principal es la optimización y el mejoramiento de los procesos que ya existen en una empresa, aunque también se puede desarrollar un proceso factible con un análisis un poco más avanzado.

El presente proyecto desarrollado trata sobre el proceso que es llevado a cabo para la fabricación de ladrillos a escala industrial, usualmente estos son una materia prima muy utilizada en la construcción de casas y edificios debida a las características que presenta. El ladrillo es un material fabricado con barro, el cual es compuesto por arcilla y agua; estas arcillas son sedimentos geológicos que usualmente de generan por la acción de la atmosfera, rocas silicosas y aluminosas. Suelen ser usados como revestimiento de decoración para dar un acabado más estético.

Para el presente proyecto se va a presentar el proceso de fabricación de ladrillos de 8 huecos con medidas de 29x20x14, el producto terminado se va a almacenar en pallets de 112 unidades de las cuales cada una pesa 1,9 kg.

Grupo 9

LINEA DE PROCESOS DE CONSERVACION DE ALIMENTOS, PRODUCCION DE HIGO EN ALMIBAR EN FRASCOS DE VIDRIOS DE 200gr

La Conservación de alimentos es un conjunto de procedimientos y recursos para preparar y envasar los productos alimenticios con el fin de guardarlos y consumirlos mucho tiempo después.

El objetivo principal de la conservación de alimentos es prevenir o retardar el daño causado por los microbios, y por ende, su efecto nocivo sobre el alimento. Para ello, es necesario aplicar un adecuado tratamiento; los alimentos sometidos a este tratamiento son llamados conservas alimenticias.

El higo (Ficus carica L) es el fruto de la higuera que pertenece a la familia de las Moráceas. Esta familia consta de más de 1500 especies de árboles y arbustos que producen látex, siendo la más conocida la higuera ordinaria.

Sin duda la producción de higos en fresco está teniendo verdadera importancia en cuanto a exportación se refiere. Los higos pequeños tienen principalmente un destino industrial, siendo enlatados en almíbar. El higo fresco de gran tamaño se destina para su comercialización en los mercados. Los higos secos de buena calidad se destinan a envasado industrial para consumo humano, donde alcanzan precios que hacen rentable su producción.

Los higos en almíbar son conservas de frutas enteras o en trozos en un medio acuoso azucarado. Los productos en almíbar son dulces y pueden usarse como decoración en repostería y confitería. Estos son utilizados principalmente a la industria de repostería y confitería.

Grupo 10

LINEA DE PROCESO PARA LA FABRICACION DEL PAPEL HIGIÈNICO DE 200 METRO POR 4 ROLLOS

La Fábrica de Papel Higiénico “Kimberly-Clark” lleva años en la elaboración de papel higiénico a partir la pasta celulosa agua y almidón. La elaboración de productos semielaborados que consisten en bobinas de papel de aproximadamente 2,5 tonelada en peso y productos terminados de rollos de papel higiénico estándar

La empresa de elaboración del papel higiénico tiene diferentes calidades dependiendo del tipo de producción que requieran, dicho papel que es contenido en grandes bobinas pasa a un proceso de conversión hasta obtener los productos finales y esto a la vez exigen que los productos entregados cumplan con los parámetros de calidad establecidos en su línea de producción.

Para optimizar el proceso se debe buscar las variables que disminuir la perdida de materia prima en el proceso y además reducir los tiempos improductivos debido a las malas formación de las hojas de papel, además se buscara el mínimo consumo de agua para la elaboración de la pasta celulosa y así considerar las variables que afecten el papel a lo largo del proceso.

 

Grupo 11

“LÍNEA DE PROCESOS DE EMBUTIDOS, PRODUCCIÓN DE MORTADELA BOLOGNA DE CERDO DE 150 GR EN PAQUETES DE 12 UNIDADES”

El proyecto está orientado a conocer el estudio o realización de los cálculos necesarios para la productividad de un producto cárnico (mortadela Bologna) elaborado de carne cerdo, es importante destacar que los embutidos tienen gran aceptación en el mercado consumidor, al ser un producto de agradable gusto.

La mortadela de Bolonia o mortadela de Bologna es un embutido estadounidense parecido a la mortadela italiana, originaria de la ciudad italiana de Bolonia, normalmente se le llama bolonia o Bologna (pronunciada boloña).

En general, se entiende por embutidos aquellos productos y derivados cárnicos preparados a partir de una mezcla de carne picada, grasas, sal, condimentos, especias y aditivos e introducidos en tripas naturales o artificiales. Los embutidos, de origen antiquísimo, surgieron empíricamente como consecuencia de la necesidad de conservar los alimentos. Su evolución posterior, que ha dado origen a una gran variedad de productos (Colmenero, s.f.)

Grupo 12

Proyecto de una planta productora de leche en polvo en fundas metalizadas con zipper de 500g.

El siguiente proyecto consiste en estudiar toda una línea de producción de un producto de la industria láctea, analizar cada una de las etapas u operaciones unitarias del proceso que lo conforman, en base a la materia prima, los elementos y equipos que se usen en el proceso, se establecerán condiciones que se aproximen a una realidad objetiva que demuestre el correcto cálculo de balance de materia y las aplicaciones de esta metodología en un producto de la vida real y de un alto consumo en el mercado, para esto nos basamos en conceptos, principios y leyes de aplicación del balance de materia que fueron adquiridos en la materia de Ingeniería de Procesos.

El proyecto es de carácter significativo en nuestro proceso de enseñanza por motivo de que los principios de balance de materia son muy empleados en los distintos procesos de las diferentes industrias del medio y como futuros ingenieros esto nos ayuda a desarrollar capacidades y habilidades de deducción para enfrentar problemáticas de análisis y de este modo tomar decisiones acertadas en base a resultados confiables mediante la aplicación técnica y teórica de los conocimientos adquiridos sobre este tema y de otros en general que están relacionados al estudio del proyecto

Grupo 13

PLANTA DE PRODUCCION DE ACIDO SULFURICO Y DIOXIDO DE AZUFRE LIQUIDO A PARTIR DEL AZUFRE ELEMENTAL, VENTA DEL PRODUCTO AL GRANEL.

El proceso de producción de ácido sulfúrico que usa azufre se puede dividir en tres etapas. El primero de ellos implica la producción de dióxido de azufre. Luego, el dióxido de azufre se oxida a un trióxido de azufre. La última etapa implica la conversión de óxido de azufre (VI) en ácido sulfúrico. La combustión de azufre lleva un cabo en exceso de aire para reaccionar completamente. El azufre fundido se filtra para eliminar las impurezas. El azufre fundido se bombea al quemador, donde luego se quema. La mezcla de dióxido de azufre y aire que vende del quemador se pasa a través de un filtro y se eliminan todas las impurezas. En la siguiente etapa, el dióxido de azufre se convierte en trióxido de azufre por reacción con oxígeno en presencia de un catalizador. El catalizador utilizado es el pentóxido de vanadio (V 2 O 5). 

La velocidad del proceso también depende de la temperatura. En la práctica, se mantiene dentro de aproximadamente 500 ° C para una velocidad de reacción adecuada con la mayor conversión posible. El último paso en la producción de ácido sulfúrico implica la absorción de SO 3 en H 2 SO 4 concentrado u óleum, para evitar la formación de una neblina de ácido sulfúrico difícil de condensar. El ácido sulfúrico a una concentración del 98%circula a una velocidad tal que el SO 3 recién absorbido causa un aumento muy pequeño en su concentración. 

Todo el proceso se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 70 ° C, maximizando así la eficiencia de absorción de SO 3. Además, agrega agua al tanque de ácido para diluir el ácido a la concentración reducida. La corriente de ácido sulfúrico se drena y enfría continuamente mediante intercambiadores de calor de placas antes de colocarla en tanques de almacenamiento. La conversión total de azufre en ácido sulfúrico es de aproximadamente el 99%.