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IPQI-I Intro

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INGENIERIA DE PROCESOS QUIMICOS I

Ing. Felipe Estuardo Yarasca Arcos


Facultad de Ingeniería Química – U.N.ICA

CONTENIDOS
• Introducción
• Diagramas de flujo
• Gases industriales
• Procesos Ácidos
• Procesos Básicos
• Cloro Soda. Electroquímicos
• PRIMER EXAMEN PARCIAL
• Amoniaco. Derivados. Fertilizantes.
• Cemento
• Combustibles Industriales
• Vidrio
• Ceramica
• SEGUNDO EXAMEN PARCIAL
BIBLIOGRAFIA BASICA

• AUSTIN G. Manual de Procesos Químicos en la Industria.


• TEGEDER–MAYER Métodos de la Industria Química
• MOULINJ, Jacob Chemical Process Technology
• NORRIS SHREVE Shreve’s Chemical Process Industries

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

• FELDER R. Principios Elementales de Procesos Químicos


• KIRK y OTHMER. Enciclopedia de Tecnología Química
• LEIDINGER O. Procesos Industriales
• ULRICH G. Procesos en Ingeniería Química
• RUDD D. Process Synthesis
• TURTON R, Et al Analysis, Synthesis and Design of Chemical
Processes.

INDUSTRIA QUIMICA

NECESIDADES

MATERIAS PROCESOS
PRIMAS PRODUCTIVOS PRODUCTOS

MEDIO
AMBIENTE
TRANSFORMANDO LA MATERIA EN LA INDUSTRIA QUIMICA

Se manejan procesos químicos y operaciones unitarias para que


ocurra la transformación.

MATERIAS PRODUCTOS
OPERACIONES Y PROCESOS
PRIMAS

Ingeniería Química
(American Institute of Chemical Engineers)
• Ingeniería Química es la rama de la ingeniería que trata del
desarrollo y aplicación de los procesos de fabricación en que
intervienen la química o ciertos cambios físicos. Estos procesos
pueden ser resueltos generalmente por medio de una serie
coordinada de operaciones físicas unitarias y procesos químicos.
El trabajo del ingeniero químico se refiere primordialmente al
diseño, construcción y operación de equipo y plantas en las que
son aplicados estos procesos y operaciones unitarios.
La Química, la Física y las Matemáticas son las ciencias
fundamentales de la ingeniería química, y la Economía es su
guía en la práctica.
• Cambio Físico = = Operación
• Cambio Químico = = Proceso

• Operaciones.- Son aquellos cambios que sufre


la materia sin alterar la estructura interna.
- Reducción de tamaño - Destilación
- Vaporización - Filtración
- Centrifugación - Cristalización
- Extracción - Absorción de gas
- Mezcla - Otros.

• Procesos.- Son los cambios químicos que se


producen en la materia.
Estos procesos unitarios son reacciones de
química, importantes y bien definidas, cuyo
estudio incluye la determinación del mecanismo
de la reacción, y el diseño del equipo usado para
llevar a cabo dicha reacción.
- Combustión - Halogenación
- Nitración - Electrólisis
- Hidrogenación - Polimerización
- Hidratación - Carbonatación
- Saponificación - Otros.
Proceso Químico Industrial
Los procesos químicos industriales representan
una secuencia lógica de operaciones y procesos,
donde la materia prima o insumo cambia de
composición, contenido energético y estado de
movimiento transformándose en productos de
interés.
Los productos deben cumplir con determinadas
características que lo hacen apto para el consumo
y la producción debe ser económicamente
rentable.

PROCESO

Se producen cambios de:


-Composición
-Contenido energético
Materia Prima Producto
-Estado de movimiento
o Insumo
Muchas y diferentes clases de compañías son procesadores químicos.
Por ejemplo:
1. Una compañía petrolera extrae petróleo crudo de depósitos subterráneos.
2. Una compañía que refina petróleo procesa el crudo para obtener benceno.
3. Una compañía de compuestos químicos básicos transforma por medio de
reacciones el benceno en fenol.

4. Una compañía de compuestos químicos finos o de especialidad convierte el


fenol en bisfenol A.
5. Una compañía de plásticos polimeriza el bisfenol A en policarbonato.
6. Los fabricantes utilizan el policarbonato para fabricar productos como :
ventanas para aviones, lentes, biberones, CD, cascos para ciclistas, etc.
7. Los consumidores compran los productos, los utilizan y desechan.
La industria química
La industria química se ocupa de cambiar la estructura
química de los materiales naturales con el fin de obtener
productos útiles para otras industrias o para la vida cotidiana.
Los productos químicos se obtienen a partir del
procesamiento, en una serie de etapas, de esas materias
primas, que suelen requerir tratamientos ulteriores, para
conseguir el producto final.
Así pues, la industria química no se limita exclusivamente a
los denominados “productos químicos”, sino que abarca otros
productos, como las fibras artificiales, las resinas, los
jabones, las pinturas, las películas fotográficas y otros.

Hay dos tipos principales de productos químicos:


orgánicos e inorgánicos.
Actualmente, las fuentes del 90 % de la producción
mundial de productos químicos orgánicos son el
petróleo y el gas.
Los productos químicos inorgánicos proceden
principalmente de fuentes minerales. Algunos ejemplos
son el azufre, que se extrae como tal o de otros
minerales, y el cloro, que se obtiene de la sal común.
• Los productos de la industria química se clasifican, a grandes
rasgos, en tres grupos, que corresponden a las principales etapas
de fabricación:
Productos químicos básicos (orgánicos e inorgánicos),
producidos normalmente a gran escala y convertidos en otros
productos químicos;
Productos intermedios, obtenidos a partir de los productos
químicos básicos, en su mayoría requieren un tratamiento
posterior en la industria química, aunque algunos, como los
disolventes, se utilizan sin procesar; y
Productos químicos terminados, que requieren tratamientos
químicos ulteriores. Algunos de ellos (fármacos, cosméticos,
jabones) se consumen tal cual; otros, como las fibras, los
plásticos, los colorantes y los pigmentos deben someterse aún a
otros tratamientos.

Sectores de la industria química


Los principales sectores de la industria química son los
siguientes:
1. productos inorgánicos básicos: ácidos, álcalis y sales,
utilizados sobre todo en otros sectores industriales, y
gases industriales, como el oxígeno, el nitrógeno y el
acetileno;
2. productos orgánicos básicos: materias primas para
plásticos, resinas, cauchos sintéticos y fibras sintéticas;
disolventes y materias primas de detergentes;
colorantes y pigmentos;
3. fertilizantes y plaguicidas (incluidos herbicidas,
fungicidas e insecticidas);
4. plásticos, resinas, cauchos sintéticos, fibras sintéticas y
celulósicas;
5. productos farmacéuticos (fármacos y medicamentos);
6. pinturas, barnices y lacas;
7. jabones, detergentes, productos limpiadores, perfumes,
cosméticos y otros productos de perfumería;
8. productos químicos diversos, como líquidos para
abrillantar, explosivos, adhesivos, tintas, películas
fotográficas y productos para revelado.
Componentes básicos

MATERIAS PRIMAS PRODUCTOS


Proceso
INSUMOS

ENERGIA
(Servicios)

Servicios
• Agua (refrigerada, sanitaria, contra incendio)
• Vapor (alta, media o baja presión)
• Condensados
• Fluidos térmicos.
• Combustibles (fuel oil, gas oil, gas natural)
• Electricidad
• Aire
• Aire comprimido
• Gases inertes
• Efluentes (tratamiento “in situ”)
Etapas de un Proceso Químico

MATERIAS REACCIONES PRODUCTOS


PRIMAS QUIMICAS

Operaciones Operaciones
físicas de físicas de
acondicionamiento separación

Ing. Felipe Estuardo Yarasca Arcos


Ingeniero Químico – UNICA
Maestría en Ingeniería de Procesos – UNI

E-mail: fyarasca@unica.edu.pe

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