El octavo semestre de la carrera de ingeniero químico se enfoca al desarrollo de procesos. Tres de las asignaturas son teóricas y una práctica.
El diseño de un proceso involucra la selección de una secuencia apropiada de operaciones y las especificaciones necesarias del equipo o de varios equipos que se requiere para ello. Se deben indicar las alimentaciones, los productos y las operaciones unitarias que se emplean en el proceso.
El número de especificaciones puede ser vasto y el número de cálculos también, además con el cambio de condiciones de operación, principalmente de temperatura y presión, los cálculos se incrementan considerablemente, por ello, es recomendable emplear los llamados simuladores de procesos. Hay procesos que se analizan considerando al tiempo como variable de proceso. En los procesos a régimen permanente, el tiempo no se considera como variable, el diseño actúa a régimen estacionario. Un régimen estacionario es cuando las condiciones de temperatura, presión y caudal son todas independientes del tiempo.
Se requiere que el estudiante emplee estos simuladores de procesos para que adquieran habilidades en la resolución y toma de decisiones en la selección del proceso más adecuado.
Justificación
El plan de estudios de la carrera fue desarrollado en los años setenta y en esa época el auge de la computación y el uso de simuladores de procesos todavía no había impactado en los planes de estudio de las universidades en México, por ello, los programas de estudios de las asignaturas no lo incluyen. No obstante, el empleo de estas herramientas computacionales puede cubrirse a través de cursos extracurriculares mientras se actualizan los programas de estudios acordes con las necesidades actuales del uso de las tecnologías computacionales.
El empleo de los programas de simulación de uso comercial y gratuitos permiten cubrir una necesidad del estudiante de ingeniería química de la Facultad. Con la experiencia adquirida con el uso de software comercial el estudiante está inmerso en las herramientas actuales requeridas en el campo laboral.
La UNAM proporciona a los estudiantes de la carrera el acceso a licencias de programas de diseño y programación. Así mismo, se puede acceder a una licencia académica del software PRO II, en breve con los equipos de cómputo robustos en memoria y procesamiento se deberá impartir formalmente el curso de simulación de procesos. Con el desarrollo de rutinas de simulación se estará generando un banco de ellas para su uso y participación de futuras generaciones.
Objetivo
Que el alumno desarrolle las habilidades para resolver problemas que involucren la simulación de operación de equipos de procesos.
1. Proporcionar la asesoría para el establecimiento de una secuencia de simulación.
2. Describir mediante rutinas de simulación el procedimiento para procesar los materiales en un equipo.
3. Proporcionar nuevas secuencias de cálculo con otras especies químicas y otras condiciones de operación.
Contenido temático
1. Código de colores del simulador
2. Uso de la barra de tareas y colocación de corrientes
3. Descripción de un proceso de simulación
4. Equipos y Tabla de propiedades
5. Mezclado de líneas y bombeo
6. Intercambio de calor
7. Separaciones Flash
8. Equipos de destilación
9. Tipo de Reactores
10. Rutinas de Simulación
Introducción
El software de simulación de procesos se emplea para modelar y simular los cambios físicos y químicos que ocurren cuando las materias primas o componentes químicos son procesados en uno o varios equipos. Se emplea para predecir condiciones operativas en varias operaciones unitarias. Para ello, se basa en modelos termodinámicos y matemáticos que se procesan a nivel laboratorio o industrial.
Estos modelos permiten predecir y probar distintas condiciones de operación. Normalmente, se especifica la cantidad de materiales en base masa o molar y se fijan las condiciones de presión y temperatura. Los materiales al ingresar al equipo pueden modelarse sus cambios para producir más y mejores condiciones, llegando incluso a optimizar el proceso.
También permite sin efectuar ningún costo de materiales el rendimiento de los equipos, el tamaño y la mejor secuencia de procesamiento.
Esta herramienta es ampliamente utilizada en ingeniería, especialmente en ingeniería química, para predecir condiciones operativas y modelar equipos.
Evaluación
Se emplean técnicas explicativas a través de un blog, el participante revisa la información y entrega las actividades asignadas. Cada lección consta de dos horas y se revisan a través de la plataforma Classroom.
Es necesario entregar los ejercicios solicitados en cada lección para acreditar el taller.
Referencias
http://iqzamora.wordpress.com
Sauza, J.A., Martínez S. (2016). Modelado y simulación de procesos de separación usando PROII. UNAM. Facultad de Estudios Superiores Zaragoza. Tesis Licenciatura. http://132.248.9.195/ptd2016/abril/0744088/0744088.pdf
Paz, Ana. (2013). Balance de materia en unidades simples y múltiples con ayuda computacional. UNAM. Facultad de Estudios Superiores Zaragoza. Tesis Licenciatura.
Academia de ingeniería de procesos. Canal youtube. https://www.youtube.com/@academiadeing.procesos-esi9605