Science & Mathematics">
Método Electre
Método Electre
Método Electre
GRUPO: 4IM74
PROFESOR: HUGO DÍAZ SÁNCHEZ
REGLAS HEURÍSTICAS
Son conocimientos empíricos (extraídos de la experiencia profesional) que nos dan
rápidamente una primera aproximación sin cálculos extensos, se utilizan con frecuencia en
las primeras etapas del diseño. Algunos pueden tener sustento técnico –matemático.
Utilizando métodos heurísticos se pueden establecer rápidamente buenas secuencias sin diseñar y
estimar el coste del equipo aun en el caso de que haya un gran número de componentes a separar.
A continuación se mencionaran algunas reglas heurísticas utilizadas en el diseño:
Si la alimentación tiene impurezas no inertes y/o en cantidades significativas,
removerlas antes de que entren al reactor.
Si una impureza en la alimentación es un producto alimentarlo a la planta a
través del sistema de separadores.
Si la impureza en la alimentación está en alta proporción con respecto a los
reactantes, eliminarla antes que entre al proceso, etcétera.
Si la impureza está presente como un azeótropo con el reactante, es mejor
procesarla.
Si la impureza puede desactivar el catalizador, extraerla.
Remover primero los componentes corrosivos y peligrosos.
Remover el componente más abundante primero.
Realizar las separaciones difíciles al último.
Si no hay separaciones difíciles, los componentes deben ser removidos de
la mezcla en orden decreciente de la propiedad que facilita su separación.
Favorecer las separaciones que balanceen los flujos de los productos.
Si dos o más componentes con temperaturas de ebullición adyacentes, se
han de reciclar o extraer del proceso junto, no deben separarse.
Seleccionar las materias primas y reacciones que permitan evitar, el manejo
o almacenamiento de sustancias tóxicas y peligrosas.
Usar el exceso de uno de los reactantes para inducir el consumo total de
reactantes valiosos, tóxicos o peligrosos en las reacciones químicas.
Cuando se requieran productos casi puros, eliminar las especies inertes
antes de los reactores, si la separación se puede efectuar fácilmente o
cuando afecta adversamente al catalizador. Si hay que remover una gran
cantidad de calor por reacciones altamente exotérmicas no remover los
inertes.
Definir corrientes de purga de líquidos o vapores para especies que entren
al proceso como impurezas o que sean producidas en reacciones laterales
irreversibles. Siempre que las especies a purgar estén presentes en
pequeñas cantidades o que sean difíciles de separar de las otras especies
químicas.
No purgar especies químicas valiosas o que sean tóxicas o peligrosas,
aunque estén en pequeñas concentraciones. Agregar separadores para
remover las especies valiosas o agregar reactores para eliminar a las
especies tóxicas o peligrosas.
Los subproductos que se obtienen en reacciones reversibles, en pequeñas
cantidades, usualmente no se remueven en separadores ni se deben purgar.
Mejor reciclarlos para su extinción.
Para reacciones en paralelo o en serie, ajustar la temperatura, la presión o
el catalizador para obtener altos rendimientos de los productos deseados.
Para la separación de líquidos preferir el uso de columnas de destilación, de
agotamiento o extracción líquido-líquido ante otras opciones de separación.
Tratar de condensar vapores usando agua de enfriamiento.
Para remover el calor de reacciones altamente exotérmicas considere el uso
del exceso de uno de los reactantes, un inerte como diluyente o la
alimentación fría escalonada a lo largo del reactor.
Para remover el calor de reacciones poco exotérmicas, use un lazo de
circulación del fluido del reactor a un enfriador externo o use una camisa o
serpentín de enfriamiento. Posiblemente puedan usarse interenfriadores.
Para aumentar la presión de una corriente es preferible bombear un líquido
a comprimir un gas.
Condensar el vapor siempre que no se necesite refrigeración antes de
bombear.
Estas heurísticas deben tomarse como guía pero no es la única forma de orientar la toma
de decisiones durante el diseño del proceso.
CRITERIOS:
Algunos de los criterios para la selección de las rutas de reacción son:
Factores a favor:
o Un potencial económico alto.
o La obtención de subproductos valiosos y
o La alta selectividad en las reacciones al producto principal.
Los factores en contra son:
o El manejo de substancias explosivas, tóxicas o corrosivas.
o Las reacciones violentas como las muy exotérmicas.
o El número de pasos intermedios.
o Las condiciones de operación drásticas de alta temperatura y presión.
o La utilización de catalizadores costosos.
Donde:
f = relación de distribución de flujos molares de los componentes
Δ= diferencia de temperaturas de ebullición de los componentes adyacentes al corte o si se
tienen datos de volatilidad relativa (α) entonces Δ = (α -1)*100.
Es de gran importancia tener en mente los costos que se generaran durante el proceso,
porque puede ser que a través de las reglas heurísticas se escoja la mejor alternativa de
diseño pero el costo para la realización de ese diseño es demasiado elevado, es por ello
que con este método los costos juegan un papel muy importante. Por ejemplo:
Si en el proceso se desea utilizar un evaporador como equipo de separación, se debe tener
en cuenta los costos del equipo (coraza, tubos, espejos, etc), el costo por mantenimiento
anual, costo de operación y el costo de las líneas de servicios a utilizar (vapor, agua, etc)
entre otros.
BIBLIOGRAFÍA
Enrique Arce Medina (2004). Diseño básico de procesos. México: Instituto
Politécnico Nacional.
Antonio Formoso Prego (2004). 2000 Procedimientos industriales al alcance de
todos. México: Limusa.
http://www.redalyc.org/pdf/944/94403014.pdf
https://www.academia.edu/22939526/Electra_I_Pasos_de_la_estructura_algor%C
3%ADtmica_1_Definici%C3%B3n_del_problema
http://www.udo.mx/posgrado/images/archivos/doc_ges_tur/TrabajosInvestigacion/
Silvestre.pdf
http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/5619/fichero/PFC+Jaime+Ruiz+Pallar%C3%
A9s.pdf