Syllabus Ingenieria de ProcesosRatings:(0)|Views:728|Likes:3Publicado pormianvaherVer msCtedra:INGENIERIA DE PROCESOSCarrera:INGENIERIA QUMICAFacultad:INGENIERIAUniversidad:NACIONAL DE SAN JUANEquipo de Ctedra:Titular:Dr. Oscar Alberto OrtizAsociado:Ing. Ana Cristina DeianaJ.T.P:Ing. Pablo M. AballayPROGRAMA ANALITICO Y CRONOGRAMA 2009MODULO I:Diseo de Procesos. Sntesis de ProcesosUnidad temtica 1Introduccin a la Ingeniera de Procesos. Esquema Conceptual de la Ingeniera de Procesos. Sntesis, Anlisis yOptimizacin dentro de la Ingeniera de Procesos. Definiciones. Sistematizacin mediante computadora de lasprincipales etapas de la Ingeniera de Procesos.Unidad Temtica 2Diseo de Procesos. Aspectos creativos del Diseo de Procesos. Sntesis y Anlisis. Mtodo Ingenieril. Nivelesde Diseo en Ingeniera. Aproximacin Jerrquica al Diseo Conceptual de Procesos. Integracin de Energa.Trenes de Destilacin. Sistemas de Recuperacin de Vapor. Diagrama de Flujo Simplificado para Sistemas deSeparacin. Estructura de Reciclo del Diagrama de Flujo. Estructura de Entrada - Salida del Diagrama de Flujo.Jerarqua de decisiones. Mtodo de Douglas. Soluciones Shortcut. Procedimiento de Descomposicin paraProcesos Existentes. Ejemplos de Aplicacin.Unidad Temtica 3Sntesis de Proceso. Mtodo de Aproximacin Jerrquica. Informacin de Entrada: informacin sobre la reaccin,desactivacin del catalizador, produccin, pureza del producto, materia prima, restricciones, datos sobrepropiedades fsicas. Decisin Batch vs. Continuo. Lineamientos para la Seleccin de Procesos Batch.Operaciones Mltiples en un Recipiente. Etapasen el Diseo Batch y Continuo.Unidad Temtica 4Estructura de Entrada-Salida del Flowsheet. Decisiones para la Estructura de Entrada-Salida. FlowsheetsAlternativos.PurificacindeAlimentaciones.RecuperacinoReciclodeSubproductosReversibles.Reciclodegas y Purga. Nmero de Corrientes de Producto. Variables de Diseo. Balance de Materia Global. Costo deCorrientes. Variables de Diseo. Procedimiento para el Balance Global de Materia. Limitaciones. Tabla deCorrientes. Costo de las Corrientes. Potencial Econmico.Unidad Temtica 5:Estructura de Reciclo del Flowsheet. Decisiones que determinan la Estructura de Reciclo: nmero de sistemasreaccionantes, nmero de corrientes de reciclo, reactantes en exceso. Balances de Materia de Reciclos.Heursticos de Diseo. Efectos Calricos del reactor: carga calrica del reactor, cambio de temperaturaadiabtica, heursticos para cargas calricas, uso de carriers. Limitaciones de Equilibrio. Conversin deEquilibrio. Diseo del Compresor y Costos. Diseodel reactor. Evaluacin Econmica del Reciclo.Unidad Temtica 6Sistema de Separacin. Estructura General del Sistema de Separacin. Clculos Flash Aproximados. Sistemasde Recuperacin de Vapor. Localizacin. Tipos de Sistemas de Recuperacin de Vapor. Sistema de SeparacinLquida. Colas Livianas. Azetropos con Reactivos. Aplicabilidad de la destilacin. Secuenciamiento deColumnas. Otros tipos de Separacin. Potencial econmico. Discusin.Unidad Temtica 7:Integracin Energtica. Redes de intercambio Calrico. Mnimo Requerimiento de Calentamiento y Enfriamiento.AnlisisdelaPrimeraLey.IntervalosdeTemperatura.DiagramasenCascada.TemperaturadePinch.Diagramas Entalpa-Temperatura. Mnimo Nmero de Intercambiadores de Calor. Estimacin de reas deIntercambio. Diseo de Redes de Intercambiadores de Calor de Mnima Energa. Ciclos de Calor. Sntesis deRedes de Intercambio Calrico con Mnimo Nmero de Intercambiadores. Eliminacin de Ciclos de Calor.MODULO II:Simulacin de Procesos en EstadoEstacionarioUnidadTemtica8Simulacin de Procesos. Concepto. Tipos de Programas de Simulacin. Componentes de un Programa deSimulacin de Procesos en Estado Estacionario. Balances en Diagramas de Flujo. Balances en Equipos.Clculos de Reciclos. Generacin de Valores deCorrientes Iteradoras. Variables de Diseo.UnidadTemtica9Sistematizacin de Diagramas de Flujo. Representacin computacional. Preprocesamiento, etapas. Conceptosde Teora de Grafos Finitos y Algebra de Boole. Particionado, mtodos: Matriz de Adyacencia, Algoritmo deKehat - Shacham. Rasgado, criterios de seleccin de Corrientes de Corte. Algoritmos de Lee y Rudd y Barkley yMotard. Ordenamiento, Algoritmo de Ordenamiento. Construccin de listas ordenadas de equipos.UnidadTemtica10Mdulos Bsicos de Simulacin. Modelacin, aspectos fsicos y matemticos. Variables, tipos, grados de libertaddel sistema. Seleccin de variables de diseo. Algoritmo de Lee, Christensen y Rudd. Ecuaciones involucradasen los modelos, caracterizacin. Mdulos Bsicos. Caractersticas de equipos. Tipos. Descripcin de ModelosBsicos de Nodos: equipos de intercambio calrico, procesos de separacin, reactores.MODULO III:Optimizacin de ProcesosUnidad Temtica 11Introduccin a la Optimizacin. Requerimientos para la aplicacin de Mtodos de Optimizacin. Definicin deLmites del Sistema. El Criterio de Perfomance. Las variables Independientes. El Modelo del Sistema. Aplicacinde Optimizacin en Ingeniera. Aplicaciones en Diseo de Procesos. Aplicaciones en Anlisis y Reduccin deDatos. Estructura de los Problemasde Optimizacin.Unidad Temtica 12Funciones de una Variable. Propiedades de Funciones de Una Variable. Criterio de ptimo. Mtodos deEliminacin de Regin. Aproximacin Polinomial o Mtodos de Eliminacin de Punto. Mtodos que requierenDerivadas. Comparacin de Mtodos. Aplicaciones.Unidad Temtica 13Funciones de Varias Variables. Mtodos de Bsqueda Directa. Mtodos basados en el Gradiente. Comparacinde Mtodos y Resultados Numricos. Aplicaciones.PRACTICAS DE GABINETESINTESIS DE PROCESOS1.Sntesis preliminarde Diagramas deFlujo de Proceso Jerarquizacin deDiagramas deFlujo. Uso desoftware matemtico POLYMATH.2.Anlisisde EstructuraEntrada -Salida. BalanceGlobal deMasa3.Anlisisde Estructura deReciclo. Configuracin deReactores yCompresoresBalances deMasa yEnerga. Potencial Econmico4.Anlisisde Estructura deSistemasde Separacin.Topologa deSistemade Separacin LquidayRecuperacin de Vapor.Balances de Masa y Energa. Potencial Econmico5.Integracin energtica.Sntesis deRedes deIntercambio Calrico.Mtodo Pinch. Usode simuladorASPEN PINCH.SIMULACIN DE PROCESOS6.Programasde Simulacin.Confeccin deDiagramas deFlujo deInformacin. Preprocesamiento delaInformacin. Particionado del Diagrama de Flujo de Informacin (DFI). Rasgado del DFI. Secuencia deresolucin del DFI7.Seleccin deconjunto ptimo devariables dediseo y Secuenciade resolucin deun modulo bsicode simulacin. Algoritmo de Lee Christensen y Rudd.8.Uso delos Simuladores CHEMCAD,ASPEN/HYSYSpara Equiposy ProcesosOPTIMIZACIN DE PROCESOS9.Estructura de unProblema deOptimizacin. Formulacin del mismo. Resolucinde ProblemasSimples de Aplicacin a Procesos. Uso de Solver de Excel.10.Optimizacin de condiciones de Operacin de Equipos usando Simulador Chemcad.CRONOGRAMAACTIVIDADESPORSEMANASemanaMdulos1234567891011121314MODULO IMODULO IIMODULO III

BIBLIOGRAFIABIEGLER, L. T.; GROSSMANN, I. E. WESTWRBERG, A.W., "Systematic Methods of Chemical ProcessDesign", Prentice Hall International Series in Industrialand Systems Engineering. 1997.CERRO, R. L.; ARRI, L. E.; CHIOVETTA, M. G.; PEREZ, G.,"Curso Latinoamericano de Diseo de Procesopor Computadora", Tomos I y II, Instituto de Desarrollo Tecnolgico para la Industria Qumica, UniversidadNacional del Litoral, 1978.DOUGLAS, JAMES M. "Conceptual Design of Chemical Processes", Mc Graw Hill. 1988.EDGAR & HINMENBLAU,"Optimization of Chemical Process", Mc Graw Hill, 1988FISHWICK, PAUL A., "Simulation Model design and Execution", Prentice Hall International Series inIndustrial and Systems Engineering. 1995.LIU, Y. A.; MCGEE, H. A. JR.; EPPERLY, W. R., "Recent Developments in Chemical Process and PlantDesign", John Wiley and Sons. 1987.ORTIZ, OSCAR A.; DEIANA, ANA C.; PETKOVIC, LUCIA M.Apuntes de Ctedra Ingeniera de Proceso,San Juan, 2000.PETERS M. S.; TIMMERHAUS K. D., "Plant Design and Economics for Chemical Engineers", Mc Graw Hill,1968.REKLAITIS, G. V.; RAVINDRAN, A. RAGSDELL, K. M.,"Engineering Optimization. Methods andApplications", John Wiley & Sons. 1983.ROUSSEAU, R. W., "Handbook of Separation Process Technology", John Wiley and Sons. 1987.RUDD, DALE F.; WATSON, CHARLES C., "Strategyof Process Engineering",John Wiley &Sons, 1968.SEIDER, WARREND.; SEADER J.D.; LEWIN D. L."Process Design Principles", John Wiley & Sons, 1998SMITH,"Chemical Process Design" Mc Graw Hill, 1995SCENNA, J. N., Modelado, Simulaciny Optimizacin de Procesos Qumicos (1999)

Cronograma 2009 - 2 Semestre - Ctedra: INGENIERIA DESISTEMAS DE PROCESOS - Prof. Dr. OscarAlberto OrtizSEMANADocenteAulaFECHAACTIVIDADAC:AulaCEdificiodeQumicaG:GabinetedeComputacinC : Ctedra1OrtizAC18-AgoIngenieradeProceso.DiseodeProceso.Sntesis,SimulacinyOptimizacinOrtizAC20-AgoMtododeAproximacinJerrquicaparaSntesisdeProceso2OrtizAC25-AgoInformacindeEntrada.DecisinBatch-ContinuoOrtizAC-G27-AgoPracticaN13Aballay-OrtizAC01-SepSntesisdeEstructuradeEntradaSalidaAballay.- OrtizAC - G03-SepPrcticaN24OrtizAC08-SepSntesisdeEstructuradeRecicloAballay - OrtizAC - G10-SepPracticaN35OrtizAC15-SepSntesisdeSistemadeSeparacinAballay - OrtizAC - C17-SepPrcticaN46OrtizAC22-SepIntegracinEnergtica.RequerimientosMnimosdeServicios.MtododeIntervalosdeTemp.OrtizAC24-SepSntesisdeRedesdeICdeMnimaEnerga.SntesisdeRedesdeICdeMnimoNdeIntercambiadores7Aballay-OrtizAC29-SepPracticaN5DeianaAC01-OctSimulacindeProcesos.Conceptosbsicosyclasificacin.8--------AC06-OctEVALUACIN INTEGRATIVA N 1Deiana.AC08-OctComponentesdelosprogramasdesimulacin.Sistematizacindediagramadeflujo9Deiana.AC13-OctPre-procesamientodelainformacin.Particionado.AlgoritmoscorrespondientesDeianaAC15-OctRasgadoyOrdenamiento.MdulosBsicosdeSimulacin10Aballay-DeianaAC20-OctPrcticaN6Deiana AC22-OctSeleccindevariablesdediseo.AlgoritmodeLeeRudd11Aballay-DeianaAC27-OctPrcticaN7Aballay - DeianaAC - C29-OctPrcticaN812OrtizAC03-NovIntroduccinalaOptimizacin.EstructuradelProblema.Formulacin.EjemplosOrtizAC05-NovFuncionesdeunaymsVariables.Mtodos.AplicacionesenIngenieradeProceso13--------AC10-NovEVALUACIN INTEGRATIVA N 2Aballay - OrtizACG12-NovPrcticaN914Aballay-OrtizACC17-NovPrcticaN10---------AC19-NovEVALUACIN INTEGRATIVA FINAL