PROCESOS QUIMICOS INTRODUCCION

8/18/2019 PROCESOS QUIMICOS INTRODUCCION

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ContenidoIntroducción de Procesos Químicos


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Un proceso químico es un

conjunto de operacionesordenadas a latransformación inicial desustancias en productos

finales diferentes. Unproducto es diferente deotro cuando tengadistinta composiciónquímica, esté en un estado

distinto o hayan cambiadosus condicionespropiedades yfuncionalidades.

Definición de Proceso Químico

https://es.wikipedia.org/wiki/Composici%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Composici%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Composici%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Composici%C3%B3n_qu%C3%ADmica


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Definición de Proceso Químico


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Etapas de losProcesos Químicos

http://cmapspublic.ihmc.us/rid=1JZ9T9VL7-2DX5PCJ-GQ/PROCESOS%20QUIMICOS.cmap


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http://cmapspublic.ihmc.us/rid=1JZ9T9VL7-2DX5PCJ-GQ/PROCESOS%20QUIMICOS.cmaphttp://cmapspublic.ihmc.us/rid=1JZ9T9VL7-2DX5PCJ-GQ/PROCESOS%20QUIMICOS.cmap


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Video Ampliación de Reficar.

http://www.dinero.com/multimedia/multimedia/la-nueva-refineria-cartagena-obras-infraestructura-mas-ambiciososas-latam/217126


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Material BibliográficoRecomendado para

Procesos Químicos

http://es.slideshare.net/GRESIQ/operaciones-unitarias-en-ingenieria-quimica?related=1


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. agrama e oquesEjemplo Planta

PIA (Inyección de Agua Industrial)

CPF (Central Process Facility)Especificaciones de Agua de Inyección(Después de Proceso Industrial Separación Agua - Crudo)


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Unidades de medida:Presión

1. Operaciones básicas:


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Unidades de Temperatura


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Operaciones básicas:


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Potencias de 10


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Densidad


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Variación de la Densidad del Agua con la Temp.


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Densidad Relativa


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Problema

Imagine que compra una pieza rectangularde metal de 5 X15 x 30 mm y tiene unamasa de 0,0158 kg. El vendedor le dice a

usted que es de ORO, calcule la densidadde la pieza y verifique este valor vs ladensidad del oro (Tome como referencia

densidad del oro de 19,3 x103

)…INGENIERO QUE CONCLUSIONPUEDE USTED SACAR…?


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Aplicación del EquilibrioHidrostático


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Aplicación Industrial delEquilibrio Hidrostático


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Ecuación de Diseño


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Representación de Procesos

1. Diagramas de Bloques

2. PFD ( Process Flow Diagram – Diagrama de Flujo de Materiales)

3. P&ID (Process and InstrumentationDiagram)

4. Otros Diagramas1. Layout (Diagrama de Planta)

2. Isométricos (Diagramas de Tuberia)

3. Detalles Constructivos (Por disciplina).


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Diagrama de Bloques delProceso PIA


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Condiciones de ProcesoPLANTA PIA


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2. Diagrama PDF

http://localhost/var/www/apps/conversion/COM&AT/PACIFIC/CARRIZALES/P&ID/PIA-C-100-6.pdf


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Fotos

• TANQUE SKIMER T-121A-Capacidad 15000 Bls


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3. Diagrama P&ID- TK 121A


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Bombas Transiego P122A/B/C


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P&ID BOMBAS DE TRASIEGO


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PROYECTO

STARI (Sistema de Tratamiento de AguaResidual Industrial) CON CAPACIDADTOTAL 50000 BFPD ( 2 Unidades de 730gpm)Plantas de STARI por sistema de

remoción de aceites por floculación/

Bajo la dirección de Ing. Alexander Becerra – Lider de Precomisionamiento en Ingecontrol.

PLANTA STARI


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P&ID PLANTA STARI


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BOMBAS DE PRECARGAP401/402/403


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TANQUE DE CABEZA P410 YBOMBAS BOOSTER


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BOMBAS DEINYECCION DE AGUA P-420


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POZOS DE INYECCIONCA11


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Presión Manométrica


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BOMBA TRANSFERENCIA

MODELO

2196 4x6 13

IMPULSOR

2 75”

Velocidad rotación

1780 RPM

Potencia en eje

40 HP


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BOMBA TRANSIEGO –

P122A/B/C CAUDAL

450 a 1200 GPM

15500 a 41000

BPD

PRESIONES

25 a 40 PSI65 a BPE 78 %


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BOMBA TRANSIEGO –

P122A/B/C V1

A

V

2

A

V

3

A

V

4

V

2

B

V

3

B

V

4

B

V

5V1

B


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BOMBA PRECARGA

MODELO

2196 4x6 13

IMPULSOR

255 mm

Velocidad rotación

1780 RPM

Potencia en eje

30 HP


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BOMBA PRECARGA

CAUDAL

450 a 1200 GPM

15500 a 41000

BPDPRESIONES

25 a 40 PSI

65 a BPE 78 %


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BOMBA BOOSTER

MODELO

5LR-15

IMPULSOR

12.25” Velocidad rotación

1750 RPM

Potencia en eje

50 HP


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BOMBA BOOSTER

CAUDAL

400 a 1200 GPM

13700 a 41000

BPDPRESIONES

40 a 60 PSI

65 a BPE 75 %


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Definiciones Importantes

• Presión absoluta y relativa

En determinadas aplicaciones la presión se mide no comola presión absoluta sino como la presión por encima dela presión atmosférica, denominándose presiónrelativa,presión normal, presión de gauge o presiónmanométrica.

Consecuentemente, la presión absoluta es la presiónatmosférica (P a) más la presión manométrica (P m)(presión que se mide con el manómetro).

https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9ricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_manom%C3%A9tricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_manom%C3%A9tricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Man%C3%B3metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Man%C3%B3metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_manom%C3%A9tricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_manom%C3%A9tricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9rica


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Definiciones Importantes

• NPSH (Net Positive Succion Head)

Habitualmente esta presión se conocecomo NPSH (Cabeza de SucciónPositiva Neta), que es la mínimapresión absoluta requerida a la entradade la bomba, expresada en columna de

líquido, por encima de la presión devapor, para que la bomba funcione sinque se produzca la cavitación.


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Presión de Vapor

• La presión de vapor (Pv) es la presión(en escala absoluta) a la cual unfluido empieza a rebullir a una

temperatura dada.

• A cada temperatura le corresponde

una presión de valor ( Psat = Presiónde Saturación)


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Ecuación de Continuidad


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Ecuación de Bernulli

• La ecuación de Bernulli describe elcomportamiento de un fluido moviéndose alo largo de una línea de corriente

Donde:

V = velocidad del fluido en la sección considerada.

g = aceleración gravitatoria

z = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.

P = presión a lo largo de la línea de corriente.

ρ = densidad del fluido.

http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_la_gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cotahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cotahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_la_gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad


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Aplicación de Bernoulli

A li ió B lli C l l


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Aplicación Bernulli para Calculode Presión de la Bomba

r r

Trabajando con CaudalConstante

Za = 10 mZb = 1,5 m

Donde:

Pa = PatmPb = Patm + Pbomba

r r r

r

P bomba = (Za-Zb)* *gcr

Calculo de


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Calculo deCarga Dinámica Total Bomba

ó Altura Total Dinámica - TDHLa altura de descarga de la Bomba es una función del Caudal , eldiámetro de la tubería - AGUA

Hs = 20m

TK A

TK B

Q = [ m3/h] – [L/s] – [gpm] = 5 L / s

H = [ m3] – [psi] – [ft]

Hs = Altura estática ó Carga estática de bombeo

L =500 mD= 4’’

TDH = Hs + hf (Perdidas por fricción en la tubería

+ perdidas por accesorios)

C l l d P dí F i ió


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Calculo de Perdías por Fricciónen la Tubería


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Coeficientes de William - Hazen

Calculo de Perdías por


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Calculo de Perdías porFricción en Accesorios

C fi i t K did


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Coeficientes K perdidasen Accesorios


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Potencia Hidráulica

• Potencia Útil = Caudal x Presión• Rendimientos

Rendimiento delMecanismo de la Bomba Rendimiento del Motorde la Bomba

Potencia Util = 0,005 (m3/s)*222,1*1000 (J/m3) = 1110,5 w

Potencia Mecanismo = 1388,5 w Potencia Real = 1735,16 w

= 1,3 HP = 1,5 HP

Calculo Hidráulico de


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Calculo Hidráulico deNPHSdisponible vs NPHSrequerido

para Bombas.

NPSH ( Net Positive Suction Head )


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Uso del NPHS

Calculo Hidráulico de


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Ca cu o d áu co deNPHSdisponible vs NPHSrequerido

para Bombas.

NPSH ( Net Positive Suction Head )

Para evitar la

CavitaciónNPSHd>NPSHr

Para evitar laCavitaciónNPSHd>NPSHr

Calculo Hidráulico de NPHS disponible


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ppara Bombas.

r r

r

Ha = Za – Zo = 1,2m

Pv

r r r

r r r

r r r


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Presion de Vapor del Agua

Calculo Hidráulico de NPHS disponible


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ppara Bombas.

ha = Za – Zo = 1 m

Patm = 14,7 psi = 101353 PaPv agua (20oC) = 2310 PaTuberia = 4’’ Q = 5 l/s

Para el Calculo de Perdidas por fricción: Accesorios 1 Codo 90oC

1 Válvula BolaLongitud Total de la tubería = 6 mTuberia de Acero al Carbón C = 130

Pv


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Video Cavitación y NPSH

https://www.youtube.com/watch?v=w0YA1bkdEC8


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Equipos

2. TANQUE – TK-0503/ AGUACLARIFICADA

Identificaci

ónTK-0504

Liquido de

proceso

Agua tratada

Servicio AlmacenamientoCapacidad 3600 LPresión/Te

mperatura

de

operación

14,69 psi/77°F

Dimension

es

H W L

1x1,2x3 m

Control

Bomba

BCE-0501

LSL-0502-800mm

LSH-0502-200mm


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Equipos

3. BOMBA BCE-0501 – Bombeo de AguaClarificadaIdentificación BCE-0501

Liquido de

proceso

Agua tratada

Servicio Aspersión yretro lavado

Capacidad 70 GPM

Tipo Centrifuga

RPM 3500

Presión/Tempe

ratura de

operación

30 psi/77°F
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/11.%20CAPITULO%2011.%20%20RSPA%20PEREIRA/SOPORTE%20DOCUMENTAL/25.%20CURVA%20BOMBA%20GOULD%20PUMPS%20PEREIRA%20-%20E716H607.pdf

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