capitulo 1 walas traducc

8/16/2019 Capitulo 1 Walas Traducc

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Introducción

/aunque este libro está dedicado a la selección y diseño de equiposindividuales, algunos cabe mencionar la integración de un número de unidadesen un proceso. Cada pieza del equipo interactúa

con varios otros en una planta, y el rango de su necesaria

1.1. !roceso dediseño "l proceso de diseño establece la secuencia deoperaciones #$sicas y qu$micas% las condiciones de #uncionamiento% los deberes,las principales especi&caciones y materiales de construcción 'donde cr$tica( detodos los equipos de proceso 'a di#erencia de los servicios públicos y laconstrucción de sistemas au)iliares(% la disposición general de los equipos

necesarios para garantizar el buen #uncionamiento de la planta% los tamaños del$nea% y la instrumentación principal.

"l proceso de diseño de un proceso se resume en la grá&ca, un balance demateriales y de energ$a, y un con*unto de especi&caciones de equiposindividuales. +iversos grados de rigor de un diseño de proceso pueden serrequeridos para di#erentes propósitos. veces sólo un diseño preliminar y laestimación de costes son necesarios para evaluar la conveniencia de continuarla investigación sobre un nuevo proceso o una propuesta de ampliación deplanta o el traba*o detallado de diseño% o un diseño preliminar puede sernecesaria para establecer la &nanciación apro)imada para un diseño completo

y construcción. -na valiosa #unción de diseño preliminar es que puede revelarla #alta de algunos datos necesarios para el diseño &nal.

os datos de los gastos de cada equipo se suministra en este libro, pero toda laeconom$a del diseño del proceso está más allá de su alcance.

1.. "l equipo

dos categor$as principales de equipos de proceso están patentados y diseñadosa medida. "quipo patentado está diseñado por el #abricante que cumpla lasespeci&caciones de rendimiento realizadas por el usuario% estas

especi&caciones pueden considerarse como el diseño del proceso del equipo."sta categor$a incluye los equipos con piezas móviles tales como bombas,compresores, y de los conductores, as$ como torres de en#riamiento, 0iltros,secadores, mezcladores, agitadores, equipos, tuber$as y válvulas, e incluso losaspectos estructurales de los intercambiadores de calor, calderas y otrosequipos. +iseño personalizado es necesaria para mucos aspectos de laingenier$a qu$mica, la mayor$a de los buques, los separadores tales como


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#ractionators multietápico y otros equipos especiales no susceptibles de standardization completa.

2ólo aquellas caracter$sticas del equipo se especi&can mediante el diseño deprocesos que son importantes desde el punto de vista del proceso. "n unabomba, por e*emplo, diseño del proceso se especi&can las condiciones de#uncionamiento, la capacidad, la presión di#erencial, 3!24, materiales deconstrucción en contacto con el l$quido de proceso, y algunos otros elementos,pero no detalles tales como el espesor de la pared de la carcasa o el tipo deprensaestopas o los tamaños de boquilla y la #undación dimensiones aunquela mayor$a de estos elementos omitidos, &nalmente, deben ser conocidos antesde que una planta está preparada para la construcción. 0ormularios deespeci&caciones estándar están disponibles para la mayor$a de los tipos deequipo y patentada para resumir los detalles de todos los tipos de equipos.!roporcionando listas de comprobación adecuados, que simpli&can el traba*o,velando por que todos los datos necesarios an sido proporcionados. -na

colección de tales #ormas es en el ap5ndice 6. "l

equipo propietario es siempre 7o8 te sel#7 en tamaños y capacidadeslimitadas. 9amaños especiales que cabr$an particular apli caciones másestrecamente a menudo son más caros que un mayor

rendimiento es dependiente de los otros en t5rminos de saldos de materiales yde energ$a y la velocidad de los procesos. "n este cap$tulo se analizará elmaterial de antecedentes generales relativos al proceso completo de diseño, yen el cap$tulo se tratan brevemente el tema básico de grá&cas.

tamaño estándar que por cierto puede proporcionar un valioso #actor deseguridad. Incluso en gran parte de equipos de diseño personalizado, comobuques, está su*eto a la normalización como intervalos de diámetros decabeza, valores de presión de las boquillas, tamaños de bocas de acceso ytipos de bande*as y envases. :ucos de los códigos y normas son establecidaspor organismos gubernamentales, compañ$as de seguros y organizacionespatrocinadas por sociedades de ingenier$a. lgunas estandarizaciones enplantas individuales son opciones arbitrarias de m5todos comparables,diseñado para simpli&car la construcción, mantenimiento y reparación; pore*emplo, la restricción a la instrumentación de un determinado #abricante o aun número limitado de tamaños de tubo intercambiador de calor o undeterminado m5todo de instalación de medidor de nivel de l$quido ga#as. 9odasestas restricciones deben estar en casa en mente por el diseñador de proceso.

Cuestionarios de los proveedores

del #abricante, proveedor o la #orma de investigación es un cuestionario cuya&nalización le dará la in#ormación sobre la que basar una recomendaciónespec$&ca del equipo y el precio. In#ormación general sobre el proceso en el


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que el proyecto se espera que el equipo #uncione, las cantidades y laspropiedades de las corrientes involucradas y el rendimiento requerido sonbásicos. a naturaleza de la in#ormación adicional var$a de un caso a otro% pore*emplo, siendo di#erente para los &ltros que para sistemas transportadoresneumáticos. os proveedores individuales tienen #ormularios de consulta

espec$&ca. -na selección representativa está en el p5ndice C.

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0igura 1.1. !rogreso de compromiso material, oras de traba*o de ingenier$a yconstrucción B:atozzi, gas de petróleo. . !. @DE, '@ de marzo de 1FG@(H.

+e 9iempo A 9otal del proyecto

realización del proyecto B:iller, Cem. "ng., pág. 1 '*ulio de 1FGJ(H. 0igura

1. A. 9asa de aplicación de oras de traba*o de ingenier$a de diversascategor$as. a zona entre las curvas representa el acumulado de oras detraba*o para cada especialidad asta un determinado

para un proyecto t$pico, la &gura 1.1 muestra la distribución de materiales deingenier$a, compromiso, y los es#uerzos de construcción. "l es#uerzo deingenier$a, el proceso de ingenier$a es una pequeña parte. a &gura 1.muestra que se inicia de inmediato y se termina pronto.

!ero en t5rminos de una versión en ingl5s #ue iniciado en 1FE y tresvolúmenes por año están previstas% esta maravillosamente organizado de

re#erencia debe ser la mayor$a de la recepción.

a compilación más completa de datos es que la propiedad #$sica de andolt6ornstein '1FGD a la #eca( '=e#erencias, 2ección 1., !arte C(. unque lamayor$a del material está en alemán, los últimos volúmenes tienen tablasdetalladas de contenidos en ingl5s y algunos volúmenes son principalmente eningl5s.


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un gran cuerpo de normas a sido desarrollado a lo largo de los años paragarantizar el uso seguro y económico diseño, #abricación y prueba de losequipos, estructuras y materiales. a codi&cación de esas normas a sidorealizada por asociaciones organizadas para tales &nes, las sociedadespro#esionales, grupos comerciales, suscripción de seguros, compañ$as y

agencias de gobierno. Contratistas de ingenier$a y grandes empresasmanu#actureras generalmente mantienen con*untos individuales de

dinero, el costo de la ingenier$a oscila entre G a 1GA o menos del costo total dela planta% el menor valor de grandes plantas que son en gran parte inspiradoen los anteriores, y la superior para las plantas pequeñas o los basados entecnolog$a nueva o inusual códigos y especi&caciones.

1.E. 0uentes de in#ormación para el diseño de

un proceso de selección de libros relativos a procesos y m5todos de diseño dedatos está listado en las re#erencias al &nal de este cap$tulo. os elementos queson especialmente deseables en una biblioteca personal o se identi&can#ácilmente accesible. 2e dan re#erencias especializadas a lo largo del libro en

relación con temas espec$&cos.

a e)tensa literatura qu$mica es servido por los elementos bibliográ&coscitados en la sección =e#erencias, 2ección 1., !arte 6. "l libro por =asmusseny 0redenslund '1FD( está dirigida a agentes qu$micos Oingenieros y citaalgunos literatura no incluidas en algunas de las otras bibliogra#$as, as$ comoin#ormación sobre los bancos de datos de propiedad. "l libro de eesley'=e#erencias, 2ección 1.1, !arte 6( tiene muca in#ormación sobre los bancosde datos de propiedad y m5todos de diseño. "n su actual y de anterioresediciones, el libro de !eters y 9immeraus tiene mucos útiles bibliogra#$assobre temas clasi&cados.

!ara obtener in#ormación acerca de los procesos de #abricación de productosqu$micos, las principales re#erencias son PirQ


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construcción, procedimientos de prueba para mucos tipos de materiales, y as$ sucesivamente.

unque las prácticas de diseño seguro recomendado por pro#es sional yasociaciones comerciales no tienen ningún valor legal donde en realidad noan sido incorporados en un cuerpo de leyes, mucas de ellas tienen el respetoy la con&anza de la pro#esión de ingenier$a como un todo y que an sidoaceptadas por los aseguradores para que est5n ampliamente observado.Incluso cuando sólo son voluntarias, normas constituyen un compendio dee)periencia que representa un m$nimo de re quirement de buenas prácticas.

+os publicaciones de 6urQlin '=e#erencias, 2ección 1.1, !arte 6( estándedicados a la aplicación de normas que revisten importancia para la industriaqu$mica.

"numerados son alrededor de GD organizaciones y JD temas que lespreocupan.


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carreteras y #errocarriles 'G( @D naves de almacenamiento 'EG( @1"structurales '@G( @ s$mbolos y prácticas de redacción '1G( @@ de la soldadura'1D(

7as ci#ras en par5ntesis identi&car los números de di#erentes estándares.

a tabla 1.. os códigos y normas de 6earin directo sobre diseño de procesoqu$mico 'una selección

. Instituto mericano de Ingenieros Ru$micos, @EG ". EKt 2t., 3eS MorQ, 3M1DD1K 1. !rocedimientos de pruebas estándar% 1 an sido publicados, pore*emplo en las centr$#ugas, &ltros, mezcladores, calentadores de tirador 6.merican !etroleum Institute, DD1 2treet 3T, Tasington, +C DD@K .!rácticas recomendadas para la re&ner$a inspecciones @. ?u$a para lainspección de equipo de re&ner$a E. :anual sobre eliminación de desecos dere&ner$a G. !rácticas recomendadas para el diseño y la construcción degrandes depósitos de almacenamiento de ba*a presión J. !rácticasrecomendadas para el diseño y construcción de dispositivos de alivio depresión K. !rácticas recomendadas para la seguridad y protección contraincendios C. a 2ociedad mericana de Ingenieros :ecánicos, @EG T. EKt 2t.,3eS MorQ, 3M 1DD1K . 2:" boiler and !ressure Uessel Code. 2ec. UIII, -n&redrecipientes a presión F. Código para tuber$as de presión 1D% sistema para laidenti&cación de los sistemas de tuber$as +. 2ociedad mericana para el"nsayo de :ateriales, 1F1J =aza 2t., !iladelpia, ! 1F1D@ 11. 3ormas 29:,JJ volúmenes en 1J secciones, anuales, con apro)imadamente un @DA cadaaño revisión ". merican 3ational 2tandards Institute '32I(, 1E@D 6roadSay,3eS MorQ, 3M 1DD1 1. breviaturas, carta de s$mbolos, los s$mbolos grá&cos,

dibu*o y sala de redacción práctica

1.J. :9"=I M balances de energ$a @

9abla 1.' continuación(

0. Cemical :anu#acturersL ssociation, GD1 : 2treet 3T, Tasington, +CDD@K 1@. :anual de estándares y prácticas recomendadas para contenedores,vagones cisterna, la contaminación del aire y del agua 1E. 0icas de datos deseguridad de productos qu$micos individuales ?. de torre de re#rigeración,Instituto 1FK 4igSay EG 3, 2pring, 9V KK@ 1G. !rocedimiento de prueba

de aceptación para torres de en#riamiento de agua industrial de tiro mecánicotipo 4. Instituto 4idráulico, K1 aQeSood Center 3, 1EJDD +etroit ve.,Cleveland,


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:anu#acturersL ssociation, G 3 6roadSay, 9arrytoSn, 3M 1DGF1 1. 9": P.as normas de la


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de la entidad que se presenta sin un cruce de la #rontera% por e*emplo, unaumento en la entalp$a sensibles o en la cantidad de una sustancia comoconsecuencia de la reacción qu$mica. nálogamente, los sumideros sondisminuye sin un cruce #ronterizo, como el dis apariencia de agua de un arroyoWuido por adsorción en una #ase sólida dentro de los l$mites.

cumulaciones son tiempo tasas de variación de la cantidad de las entidadesde la #rontera. !or e*emplo, en la ausencia de #uentes y sumideros, laacumulación se produce cuando las tasas de entrada y de salida sondi#erentes. "n el estado estacionario, la acumulación es cero.

unque el principio de equilibrio es sencillo, su aplicación e)ige elconocimiento de los resultados de todos los tipos de equipos que integran elsistema y de las relaciones de #ase y propiedades #$sicas de todas las mezclasque participan en el proceso. Como consecuencia de intentar abarcar una granvariedad de equipos y procesos, los libros dedicados al tema del material y

balances de energ$a siempre se e*ecutan varios cientos de páginas. lo largode este libro, el material y los balances energ5ticos se utilizan en relación conla concepción de los distintos tipos de equipos y procesos.

os casos de piezas individuales de equipo normalmente son relativamente#áciles de equilibrio, por e*emplo, el balance general de una columna de ladestilación en la 2ección [email protected] y de reactores nonisotermal de tablas 1K.E1K.K. Cuando un proceso se mantiene isot5rmica, sólo un balance material esnecesaria para describir el proceso, a menos que tambi5n es necesaria paraconocer la trans#erencia neta de calor para mantener una temperaturaconstante.

0igura 1.@. 3otación de cantidades de Wu*o en un reactor '1( y la columna de ladestilación '(. r( designa la cantidad de un componente

en el Wu*o Q partiendo de la unidad i a la unidad *. os sub$ndices D designa una#uente o undirse más allá de los l$mites. Mo designa una cantidad de Wu*o total.

"n la mayor$a de situaciones de diseño de planta de inter5s práctico, sinembargo, varias piezas de equipo interactuar unos con otros, la salida de un#actor clave en la #ormulación e&caz de material y energ$a de una unidad a laentrada de otro, que a su vez puede reciclar parte equilibra es una notación

adecuada para equipos y arroyos. a &gura de su salida a la inputter. "*emploscomunes son un 1,@, lo que representa un reactor y un separador, utiliza untipo simple.

amortiguador de desbarbado de combinación en la que el rendimiento delequipo cuando las piezas están numeradas i y *, la notación absorbedordepende de la calidad de absorbente que se devolvió un[\7( signi&ca que elcaudal de una sustancia en el stream Q partiendo de la stripper, o un


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catalizador de craqueo catal$tico sistema regenerador de la unidad i de launidad de *. "l Wu*o total es designado si(. 2ub$ndice t cuyas dos partesinteractúan estrecamente. designa un Wu*o total y sub$ndice D designa a#uentes o sumideros, porque el rendimiento de un equipo en particular #ueradel sistema. "*emplo 1.1 adopta esta notación para equilibrar un depende de

su entrada, su recicla*e de secuencias en un proceso presenta reactorseparador de proceso en el que se especi&can las actuaciones temporalmentedesconocido, cuyas cuant$as secuencias intermedias, com de antemano.

as posiciones, y las propiedades deben ser encontrados por cálculo. !ara unpuesto que este libro trata principalmente con un tipo de planta con decenas ocientos de arroyos el equipo matemática resultante en un momento, todo loque necesita acer es llamar la atención es un problema ingente y aconducido al desarrollo de mucos para la e)istencia de la abundante literaturasobre estos temas de reciclar algoritmos de computadora para su solución,algunas de ellas bastante aciendo cálculos y simulación grá&ca.

apro)imaciones casi e)acta, y otros más. 3ormalmente el problema se resuelvemás #ácilmente si el rendimiento del equipo 1.K. 63C" económico estáespeci&cado de antemano y su tamaño se encuentra despu5s de que los saldosest5n terminados. 2i el equipamiento e)istente es o debe ser de tamañolimitado, empresas de ingenier$a están siempre su*etas a consideraciomonetario el proceso de equilibrio requerirá la evaluación simultánea de lanes, y se busca el equilibrio entre &*os y los costes operativos. "n rendimientoy en consecuencia es una operación muco más implicados, los t5rminos mássencillos, los costes &*os se componen de depreciación del pero que puede sermane*ado por el equipo cuando sea necesario. a inversión más los interesessobre el capital de traba*o. os costes operativos de la literatura de este temanaturalmente es e)tensa. -na temprana incluyen la mano de obra, lasmaterias primas, los servicios públicos, el mantenimiento y los gastosgenerales de libro 'para este tema(, la teor$a de la 3agiev reciclar los procesosen los que se compone a su vez de administrativos, de ventas y de costos deinvestigación.

Ingenier$a Ru$mica ':acmillan, 3ueva MorQ, 1FJE, 0ederación generalmentecomo el coste de capital de una unidad de proceso operativo sube, la edición,1FG( trata mucos casos prácticos reduci5ndolos a costo va acia aba*o. !or

e*emplo, un aumento en el control instrumenta sistemas de ecuacionesalgebraicas lineales que son #ácilmente solucionables. "l tion y automatizacióna un coste superior está acompañado por una reducción libro de Testerberg etal., 0lu*os de proceso/ree&ng 'Cambridge -niv. en #uncionamiento de costelaboral. "n algún lugar de la sumatoria de estas !ress, Cambridge, 1FKK(describe algunos aspectos del tema y #actores ay un m$nimo que debe ser elpunto en el diseño tiene una e)tensa bibliogra#$a. 6enedeQ en estadoestacionario 0loSseering ausencia de cualquier contrario intangibles como la


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construcción del #uturo de las plantas qu$micas '"lsevier, 3ueva MorQ, 1FD(proporciona un detallado o inusual de las condiciones locales. a

descripción de un sistema de simulación. "n eesley Computerided costos demucas piezas individuales de equipo se resumen el

diseño de proceso '?ol#o, 4ouston, 1F( describe las capacidades del cap$tuloD, pero el análisis de los costos de completar procesos algunos programas desimulación grá&ca disponible comercialmente. lgunos más allá del alcance deeste libro. !odrá acerse re#erencia, sin embargo, de estos incorporan elequilibrio económico con material y energ$a a varias colecciones de análisiseconómicos de la ingenier$a qu$mica de saldos. -n programa en lengua*e 62IC:226 está en el inter5s del libro que an sido publicados;

de 2innott et al., +iseño, Uol. J '!ergamon, 3ueva MorQ, 1F@(% puede mane*arasta D componentes y GD unidades cuando sus varios 1. !roblemas delconcurso estudiantil IC" 'anual( 'IC", nuevos productos estánespeci&cados para ser en proporciones &*as. MorQ(.

" ":!< 1.1

6alance de materiales de un proceso de cloración con una planta para reciclarla cloración tiene la grá&ca mostrada. !lanta piloto de traba*o, con un peso decarga/cloro benceno ratio de D,, la composición del eWuente del reactor es

D,EK .

6.

C,4,

Cl, D.1DD C. C,4,CI D.@1KE +. C,4,CI D.1KFK, D.1GGF ". 4CI

#resco C,4, @, 'J.D(

,, Y 1DD 6, 'E,G( reciclar Cl,

1.K. 63C" "C:IC


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2eparador G no. devuelve el DA del cloro que no an reaccionado yseparador en el reactor no. @ devuelve el FDA del benceno. =eciclar lassecuencias son puras. "l cloro es #resca cargada a una velocidad tal que laproporción del peso de cloro para el benceno en el cargo total sigue siendo deD,. as cantidades de otros arroyos son encontrados por los balances de

materiales y se indican entre par5ntesis en el sQetc por 1DD libras de benceno#resco al sistema.

=eciclar C J 4 J

Cl

6, #resco, '11@,( ,

. 6odman, Industrial práctica de ingenier$a de procesos qu$micos l elen et al.,costo y optimización Ingenier$a ':c?raS4ill, ':I9 !ress, Cambridge, :,1FJ(. 3ueva MorQ, 1F@(;

@. =ase, el diseño de los reactores qu$micos para plantas de proceso, vol. II, elCaso K. 6roca de vida y pol$tica de sustitución 'p. @(.

"studios 'Tiley, 3ueva MorQ, 1FKK(. . =eactor de Wu*o omog5neo 'p. F(.

E. a -niversidad de Tasington, 2t. ouis, estudios de caso en la industriaqu$mica F. =eacción de lotes con un m$nimo tiempo de inactividad 'p. @J(.

+iseño de ingenier$a ' casos en 1FE(. l !eters y 9immeraus, diseño deplantas y de la econom$a para

A4, <

C, 4GC1 .C,

C,4,C1, +,

", =1@ 4Cl,

Cl, 6D

4]

algo de alcance más amplio son;

G. Tei et al., la estructura de las industrias de trans#ormación qu$mica

':c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1FKF(.

J. 2Qinner et al., !ol$tica de #abricación en la industria del petróleo 'IrSin,4omeSood, I., 1FKD(.


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I. 2Qinner et al., !ol$tica de #abricación en la industria de los plásticos

'IrSin, 4omeSood, Il., 1FJ(.

:ucos estudios más breves de equipos individuales aparecen en algunoslibros, de los cuales una selección es el siguiente;

l 4appel y ordania, proceso qu$mico "conomics '+eQQer, 3ueva MorQ, 1FKG(;

1. bsorción de etanol a partir de un gas que contiene C


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conclusiones están su*etas a la reinterpretación, pero los patrones de estudioque se utiliza debe ser in#ormativo.

+ebido al rápido aumento de los costos de energ$a en los últimos años,

J I39=3

más evaluaciones de los usos de energ$a por completar procesos están siendotomadas, tanto desde el punto de vista de las leyes de conservación y lasegunda ley de la termodinámica. "n estos últimos casos, la atención se centra

en los cambios en la entrop$a y en la #unción de disponibilidad, 6 Y 4 Xamp%as, con 5n#asis en el traba*o como la me*or posible la trans#ormación dela energ$a. +e esta manera una segunda ley análisis de un proceso revelarádonde la mayor generación de entrop$a se produce y donde posiblemente elmayor me*oramiento puede acerse por cambios apropiados de proceso oequipo. "ste análisis de un proceso criog5nico para la separación de aire #ueeca por 6enedicto y ?y#topolous Ben ?aggioli '"d.(, análisis de la segundaey de la termodinámica, C2 2imposio 2erie n^ 1, merican Cemical2ociety, en Tasington, +C, 1FD(, encontraron una ca$da de presión en la quela combinación de cambiador y el compresor estaba más económica.

"&ciencia en la separación de agua y etanol por destilación que no essustancialmente me*orable por el rediseño del proceso de destilación. AJ -nasegunda ley de ba*a e&ciencia no siempre es realista improv capaz. s$, Tebery :eissner '9ermodinámica para ingenieros qu$micos, on Tiley, 3eS MorQ,1FGK( allaron un

quizás esto sugiere que los m5todos más e&cientes de la destilación debebuscarse para la separación de mezclas volátiles, pero ninguno a encontradoa un coste competitivo.

+etalles de la base de la disponibilidad de análisis termodinámico son tratadaspor :oran '+isponibilidad nn#ysb, !rentice4all, "ngleSood Cli8s, 3, 1F(. _laplica el m5todo a una torre de re#rigeración, bomba de calor, un procesocriog5nico, gasi&cación de carbón, y par particularmente para el uso e&cientede combustibles.

-na interesante conclusión alcanzada por inno8 Ben el 2eider y :a '"ds.(,#undamentos del proceso Computerided +esign,


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IC", 3eS MorQ, 1F11, es que 7los procesos qu$micos que estáncorrectamente diseñadas para energ$a versus costo de capital tienden a operaren apro)imadamente JDA de e&ciencia.7 -n aspecto importante de su análisises el reconocimiento de las limitaciones prácticas y las inevitables p5rdidas."stos pueden incluir l$mites de material de construcción, el diseño de la planta,

la operatividad, la necesidad de sencillez como l$mites en el número de etapasde compresión o niveles de re#rigeración y, sobre todo, el reconocimiento deque, para que el calor de ba*a temperatura, recuperación de calor es pre#eriblea la recuperación del traba*o, siendo esta última sólo *usti&cable en grandesinstalaciones. amentablemente, el borde se descuenta el JDA dramáticaconclusión por inno8 a admitido que la e&ciencia no puede ser #ácilmentede&nido por algunos comple*os de equipos interrelacionados. !or e*emplo, eseconómico para recuperar el JDA del propano o el JDA del etano del gasnatural`

1.. 0actores de seguridad

en todos los #actores que inWuyen en el rendimiento de equipos y plantas ayelementos de incertidumbre y la posibilidad de error, incluyendo la ine)actitudde los datos #$sicos, correlaciones básicas de comportamiento tales como la#ricción del tubo o bande*a de e&ciencia o distribución de gasl$quido, necesariaapro)imación de m5todos de diseño y cálculos, no totalmente conocidocomportamiento de materiales del con struction, la incertidumbre del #uturo,las demandas del mercado y los cambios en el desempeño operativo de lacompañ$a con el tiempo. a solvencia del proyecto, garantizar la seguridad delos operadores y el público y la reputación y la carrera de ingeniero de diseñoestán en *uego. "n consecuencia, el ingeniero e)perimentado se aplicarán#actores de seguridad en todo el diseño de la planta. Cuánto de un #actor debeser aplicada en un caso particular no puede ser e)presado en t5rminosgenerales porque circunstan cias var$an ampliamente. "l comportamientoinadecuado de una determinada pieza de equipo puede ser compensado por elrendimiento superior de los equipos asociados, como la insu&ciencia debande*as en un #ractionator puede ser compensado por el aumento de reWu*o yreboiling, si ese equipo puede tomar la carga adicional.

Con respecto a determinados tipos de equipo, el #actor de seguridad prácticasde unos GD ingenieros #ueron comprobados mediante un cuestionario y se

resumen en el cuadro 1.E% ci#ras adicionales están dadas por !eters y 9immeraus '=e#erencias, 2ección 1.1, !arte 6, págs. @G@K(.

"quipos relativamente baratos que podr$a servir como un cuello de botella,como bombas, siempre es de tamaño liberalmente% quizás tanto como un GDAe)tra por una bomba de reWu*o. "n una industria en e)pansión es un asunto depol$tica deliberadamente a algunos de los principales equipossobredimensionados que no pueden completarse #ácilmente o modi&cado


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convenientemente para el aumento de la capacidad% estos son #actores deseguridad para tener en cuenta las tendencias del #uturo.

0actores de seguridad no deben ser utilizados para enmascarar el traba*o dediseño inadecuado o descuidado. "l diseño debe ser lo me*or que puedeacerse en el momento económicamente *usti&cable, y los #actores deseguridad deben ser estimados a partir de una cuidadosa consideración detodos los #actores que entran en la concepción y las posibles desviaciones delas condiciones de diseño.

veces es posible evaluar el rango de validez de las mediciones ycorrelaciones de propiedades #$sicas, comportamiento de equilibrio de #ases,masa y trans#erencia de calor la e&ciencia y #actores similares, as$ como lasWuctuaciones de temperatura, presión, caudal, etc., asociados con la prácticade los sistemas de control. continuación, los e#ectos de tales datos sobre laincertidumbre del tamaño de los equipos puede ser estimada.

!or e*emplo, la masa de una columna de destilación que está directamenterelacionada con su costo depende, al menos, los siguientes #actores;

1. os datos de equilibrio l$quidovapor.

. "l m5todo de cálculo del reWu*o y número de bande*as.

@. a e&ciencia de la bande*a.

E. a tasa admisible de vapor y, por consiguiente, el diámetro de la torre enuna bande*a y espaciado de #uncionamiento estimado densidades de l$quido y

la tensión super&cial.G. !restaciones de la corrosión.

9ambi5n #actores como #uerzas de tracción admisible, suelde las e&ciencias ylas posibles ine)actitudes de las #órmulas utilizadas para calcular sell yespesores de cabeza podr$an ser pertinentes.

Cuando una cantidad es una #unción de varias variables,

M Y y'), ), . . .Xgt%Xgt%

su di#erencial esOd), dyYZZ)Z.

1

algunas relaciones de importancia en ingenier$a qu$mica tienen la #orma

y Y 'V(7'Vb. . .,


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cuyo di#erencial es rearrangable

Y +M

M a)ZbAZ..., E

V

, es decir, la relativa incertidumbre o error en la #unción se relacionalinealmente a las #racciones de incertidumbre de las variables independientes.

!or e*emplo, tomemos el caso de un vaporacalorado reboiler termosi#ón enuna columna de la destilación para que la ecuación de trans#erencia de calor es

q Y -9.

"l problema es encontrar cómo la tasa de trans#erencia de calor puede variar alcambiar las otras cantidades. - es un valor e)perimental que es conocido

1.F. 2eguridad y :edio mbiente de la planta K del

cuadro 1.E. 0actores de seguridad en el diseño de los equipos; os resultados

de un cuestionario

( A el diseño de los equipos de rango variable de #actor de seguridad 1

compresores, reciprocante de cilindrada 111 transportadores, diametro deusillo 1 1G1 de entrada de alimentación de molinos de martillo7 0iltros, laplaca y el área del bastidor ll1 0iltros, es#era giratoria 1EDL,intercambiadores de calor de carcasa y tubo para área 111 l$quidos bombas,impulsor centr$#ugo de diámetro K1E separadores, diámetro del ciclón K11

9orres, repleto de diámetro 111 9orres, diámetro bande*a lo1J de torres dere#rigeración de agua volumen 1D

6 basado en pruebas de planta piloto.

B:icelle, 6eattie, y ?oodgame, Cem. Ing. rana. GD,@@ '1FGE((.

sólo a una cierta precisión. !uede ser incierto, debido a los posibles rangosprevistos de condiciones de #uncionamiento. demás, el diseño Wuctuacionesen la presión de vapor regulada y torre. -na, la e&cacia de los aparatos einstalaciones deben minimizar el daño potencial al área de personal, puede ser


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incierto, porque la inmersión es a#ectado por el y el público en caso deaccidentes, de los cuales las principales causas son el controlador de nivel del$quido en la parte in#erior de la columna. "n consecuencia, un #allo umano, dqd- d d'a( b. la #alta de equipos o instrumentos de control, YKZ)Z E "n L c.#alta de suministro de servicios públicos o la llave de Wu*os de proceso,

d. eventos ambientales 'viento, agua, etc.(.

"s decir, la incertidumbre #raccional de q es la suma de las #racciones de lasincertidumbres de las cantidades de los que depende. "n casos concretos, porsupuesto, algunas incertidumbres pueden ser positivos y otros más cerca de lalista completa de posibles peligros en la 9abla 1.G, y negativos, a &n de quepuedan cancelar en parte% pero el seguro sólo una lista re&ri5ndoseparticularmente a reacciones qu$micas está en :esa UieSpoint es la suma delos valores absolutos. lgunas otras 1.J. a

discusión de estos casos es por 2erSood y =eed, aplica e*emplos comunes deprácticas seguras son válvulas de alivio de presión,

las matemáticas en Ingenier$a Ru$mica ':c?raS4ill, 3ueva MorQ, sistemas deventilación, los destellos de pilas, snung de vapor y agua de #uego, 1F@F(.escotillas de escape en áreas e)plosivas, diques alrededor de tanques dealmacenamiento de desecos peligrosos no es #recuente que una adecuadaestimación puede ser eca de materiales, unidades de turbina comorepuestos para motores el5ctricos en caso de incertidumbres de todos losparámetros que inWuyen en el rendimiento o #alla de energ$a, y otros. asconsideraciones de seguridad son primordiales en el tamaño requerido de

equipo en particular, pero a veces uno particular, el diseño de la planta, enparticular, el aislamiento de parámetro especialmente peligroso es eldominante. 9odos los datos e)perimentales en algunas operaciones dedispersión y accesibilidad para tomar medidas correctivas cuando seanecesario.

medida, por e*emplo, los coe&cientes de trans#erencia de calor% y diversos couna supervisión continua de los equipos y la planta es estándar relaciones de#enómenos particulares en desacuerdo, por e*emplo, las ecuaciones práctica enplantas de proceso qu$mico. "l equipo se deteriora y de estado de l$quidos ygases. a sensibilidad de los equipos a las condiciones de #uncionamiento de

tamaño puede cambiar. veces las reparaciones son ecas con lasincertidumbres de los datos a sido ob*eto de algunas 7me*oras7 publicadascuyos e#ectos sobre la operación no podrá in#ormación, de los cuales unart$culo de revisión es por udQevic B"ncycl. +ebe tenerse en cuenta. +uranteel arranque y parada, arroyo

Cem. !roc. +es. 1E, E@1E@ '1F(H% algunos de sus casos son;composiciones y las condiciones de #uncionamiento son muy di#erentes de


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aquellas ba*o condiciones normales de #uncionamiento, y sus posibles e#ectossobre la seguridad 1. +imensionamiento de isopentano/pentano ypropileno/propano divisores. +ebe tenerse en cuenta. :uestra listas depreguntas de seguridad . "#ecto de las propiedades volum5tricas sobredimensionamiento de etileno durante esos per$odos se presentan en la 9abla

1.K. el

compresor. +ebido a la importancia de la seguridad y su comple*idad, laseguridad @. "#ecto de la densidad de l$quidos de gas natural licuado '?3( dedosi&cación. Ingenier$a es una especialidad en s$ misma. "n plantas deelaboración de productos qu$micos E. "#ecto de vaporización ratios deequilibrio, P y entalpies en cualquier tamaño signi&cativo, prevención dep5rdidas comentarios se celebran periódicamente mediante separacionescriog5nico. grupos que incluyen siempre un representante de la seguridaddeparta G. "#ectos de los U" y entalp$a datos sobre el diseño de plantas parala ment.


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Introducción

9abla 1.G. lgunos posibles peligros

qu$micos de proceso de #uente de energ$a, combustibles, reactores nucleares,generadores, bater$as #uente de ignición, las #uentes de energ$a deradio#recuencia, activadores, las #uentes de radiación maquinaria rotativa,instigadores, pulverisers, trituradoras, cintas transportadoras, correas, grúas derecipientes a presión, los ob*etos en movimiento, ca$da de ob*etos

liberación de material vertidos, #ugas, ventilado, e)posición de material dee#ectos, to)icidad, quemaduras, magulladuras, e#ectos biológicosinWamabilidad, reactividad, e)plosividad, corrosividad y #uegopromoción depropiedades de los productos qu$micos de super&cies úmedas, visibilidadreducida, cataratas, ruido, dañar la #ormación de polvo, niebla #ormación,pulverizar el

peligro de incendio, el #uego, la propagación del #uego, bolas de #uego,e)plosión de radiación, e)plosión secundaria, e#ectos dominó el ruido, umo,gases tó)icos, e#ectos de la e)posición ca$da, ca$da de ob*etos, el

estado del proceso de #ragmentación de alta/ba*a/cambio de temperatura ypresión, el estr5s, las concentraciones de estr5s retrocesos, vibraciones, ruidodaños estructurales o #racaso, ca$da de ob*etos, el colapso de las descargasel5ctricas y los e#ectos t5rmicos, activación por inadvertencia, 0allo en #uentede radiación interna, #uego, buque recalentado #alla de suministro deequipos/utilidad/llama/instrumento/Componente de arranque y apagado deestado de mantenimiento, construcción e inspección estado

e#ectos ambientales e#ecto de planta en los alrededores, el drena*e, lacontaminación, el transporte, el viento y la luz cambia, #uente deencendido/vibraciones/ruido/inter#erencias de radio/propagación delincendio/e)plosión "#ecto de entorno de la planta 'como arriba( clima, sol,viento, lluvia, nieve, ielo, suciedad, contaminantes, umedad, condicionesambientales, actos de +ios, terremotos, incendios, inundaciones y ti#ones,#uerza mayor #actores de diseño del sitio, los grupos de personas,caracter$sticas de transporte, limitaciones de espacio, la geolog$a, la geogra#$a


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os procesos os procesos su*etos a procesos de detonación o de reaccióne)plosiva que reaccionar en5rgicamente con agua o contaminantes comunessu*etos a procesos de polimerización espontánea o calentamiento de procesosque son e)ot5rmicas procesos que contengan materiales inWamables y operadoa alta presión y alta temperatura o ambos os procesos que contengan

materiales inWamables y operado ba*o re#rigeración en procesos queintr$nsecamente inestable compuestos están presentes procesos que operanen o cerca del rango de materiales e)plosivos procesos que involucranprocesos materiales altamente tó)icos, su*etos a un riesgo de e)plosión depolvo o niebla procesos con un inventario grande de presión almacenada

operaciones energ5ticas de la vaporización y la di#usión de l$quidos tó)icos oinWamables o gases el polvo y la dispersión de los combustibles sólidos otó)icos en las #umigaciones, se empañe de materiales combustibles oinWamables de potentes agentes o)idantes y su mezcla la separación deproductos qu$micos peligrosos de los diluyentes inertes o la temperatura y la

presión aumentan la inestabilidad de los l$quidos

'Tells, seguridad en el proceso !/ant +iseño, ?eorge ?odSin, ondres, 1FD(.

Cuadro 1.J. ista de comprobación de seguridad de preguntas acerca de lasreacciones qu$micas

1. +e&nir reacciones potencialmente peligrosos. Cómo están aislados`

Impedido` 'v5anse los cap$tulos E, G y 1J( . +e&nir las variables de procesoque podr$a, o no, el en#oque condiciones l$mite de peligro. Ru5 garant$as sepresten a esas variables`

@. Ru5 reacciones peligrosas no deseados puede ser desarrollado a trav5s dela improbable Wu*o o proceso condiciones o a trav5s de la contaminación`

E. Ru5 mezclas combustibles puede ocurrir dentro del equipo`

G. Ru5 precauciones se toman para procesos que operan cerca o dentro de losl$mites de inWamabilidad` 're#erencia; 2Xamp%!! ?u$a de diseño n^ .( 'v5aseel cap$tulo 1F( J. Cuáles son los márgenes de seguridad de proceso para todoslos reactivos y productos intermedios en el proceso`

K. Uelocidad de reacción conocida lista de datos sobre las posibles reaccionesnormales y anormales . Cuánto calor debe ser removido para normal oanormalmente posible, reacciones e)ot5rmicas` 'v5anse los cap$tulos K, 1K y1( F. Cuán pro#unda es la qu$mica del proceso incluyendo deseado yreacciones indeseables conocidos` 'U5ase la norma 30! EF1 :, :anual dereacciones qu$micas peligrosas( 1D. o que se prev5n cr5ditos para la rápidaeliminación de reactivos si es requerido por la situación de emergencia`


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11. Ru5 disposiciones se an tomado para la manipulación inminente uyende sus casas y de breve detención de un desbocado e)istente`

1. +iscutir las reacciones peligrosas que podr$an desarrollarse como resultadodel equipo mecánico 'bomba, agitador, etc.( #racaso 1@. +escribir el proceso depeligrosas condiciones que pueden ser el resultado de la obstrucción súbita ogradual en equipamiento, incluyendo l$neas 1E. ")aminar las disposicionespara la eliminación de obstrucciones o prevención 1G. Ru5 materias primas omateriales de proceso o de las condiciones del proceso pueden verse a#ectadosnegativamente por las condiciones e)tremas del clima` !roteger contra talescondiciones 1J. +escribir los cambios del proceso incluyendo el #uncionamientode la planta que se an realizado desde el anterior proceso de revisión deseguridad

'0aScett y madera, la seguridad y la prevención de accidentes en lasoperaciones qu$micas, Tiley, 3ueva MorQ, 1F, págs. KGKJ. Cap$tulo

re#erencias aluden a este libro.(C-+=< 1.K. ista de comprobación de seguridad de preguntas acerca de lapuesta en marca y parada de

modo de inicio 'GE,1( +l puede la puesta en marca de la planta debeacelerarse de #orma segura` Compruebe lo siguiente;

'a( condentrations anormales, #ases, temperaturas, presiones, niveles, Wu*os,densidades

lb( cantidades anormales de materias primas, productos intermedios y las

utilidades 'alimentación, mane*o y disponibilidad(

'E tipos y cantidades anormales de eWuentes y emisiones 'F1.J.1D(

'd di#erentes estados de activación, regeneración de catalizadores

'e( instrumentos #uera de rango, no en servicio o desactivada, lecturasincorrectas, via*es espurias

'#( mal control manual, routing, errores de secuencia, la mala identi&cación delas válvulas y las tuber$as en uso ocasional, locQouts, error umano, malarranque de equipos 'especialmente inspiradores(

'cl(, con el &n de purgar el aislamiento

'( ")tracción de aire, material de proceso indeseados, los productos qu$micosutilizados para la limpieza, inertes, agua, aceites, escombros y la entrada de lamisma

'i(, el recicla*e o la eliminación del proceso de especi&cación de materiales


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D( medios para garantizar la construcción/mantenimiento &nalizado

'Q( Cualquier planta tema #allo en la demanda inicial y durante el#uncionamiento en este modo

'I( Iluminación de llamas, introducción de material, la limitación de la velocidad

de calentamiento

C-+=< 1.KO'continuación(

'm( los di#erentes modos de la puesta en marca de la planta;

el arranque inicial de la puesta en marca de la planta de la sección de plantasal resto de la planta por el arranque de la planta sección cuando otra planta enmarca puesta en marca de la planta despu5s del mantenimiento !reparaciónde planta para su puesta en marca en

modo de parada la demanda BE.1,E,( + son los l$mites de los parámetrosde #uncionamiento, #uera de la cual se deben tomar medidas para remediar lasituación, conocido y medido` 'Cl( +@ asta qu5 punto debe estar parada deplanta para cualquier desviación más allá de los l$mites de #uncionamiento`

"sto e)ige la instalación de alarma y/o via*e` a planta debe ser particionadode #orma di#erente` Cómo se reinicia la planta` 'GF,J( +E en una emergencia,puede que la planta de presión y/o el inventario de materiales de proceso sereduce e&cazmente, correctamente, de #orma segura` Cuál es la resistencia al#uego de la planta 'F.G,F.J( +G !uede estar parada la planta de #ormasegura` Compruebe lo siguiente;

'a( ver las caracter$sticas mencionadas en el modo de arranque 'b( 3opeligrode aver$as de equipos de protección 'c( la entrada de aire, otros materiales deproceso, nitrógeno, vapor, agua, aceite de engrase '[email protected]( 'd( la eliminación oinactivación de los residuos, la regeneración de catalizadores y decoQing,

concentración de reactantes, drena*e, venteo 'e( Ru$mica, catalizador,embala*e o sustitución, eliminación de obstrucciones, la entrega de losmateriales antes de la puesta en marca de la planta '#( di#erentes modos decierre de !lanta;

planta de cierre normal del cierre parcial de la planta colocando de planta enot standby de parada de emergencia de la planta


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'Tells, seguridad en el diseño de plantas de proceso, ?eorge ?odSin, ondres,1FD, págs. E@EE. "l apartado re#erencias aluden a este libro.(

" V : ! "1.

datos de un generador de vapor para acer G


25/45

los equipos. "l calor residual de los gases de combustión se recupera comoprecalentar el agua en un economizador y en un precalentador de aire.

a cámara de combustión está revestida con tubos en el piso y las paredespara mantener #resco el re#ractario y normalmente para recuperar más de lamitad del calor de combustión. os cuadros de este e*emplo son la distribuciónde super&cies de trans#erencia de calor y la cantidad de trans#erencia de caloren cada zona.

6ocetos más realista de la sección transversal de un generador de vapor estánen la 0igura 1.E. a parte 'a( de esta &gura ilustra el proceso de circulaciónnatural del agua entre un calder$n de vapor superior y una in#erior del tamborproporcionado para la acumulación y eventual bloSdoSn de sedimento. "nalgunas instalaciones, se bombea la circulación del agua es venta*oso.

9anto el proceso de vapor y alimentación suplementaria son recuperables devapor de alta presión que es #ácil de obtener. "*emplo 1.@ es de un caso de esa$ndole. "l vapor de alta presión está cargada a un turbogenerador de vapor deproceso, se e)trae en el proceso deseado de presión en un punto intermedio enla turbina, y el resto del vapor se e)pande aún más y se condensa.

"n las plantas, tales como las re&ner$as de petróleo que tienen mucos arroyosa altas temperaturas o presiones elevadas, su energ$a puede ser utilizado paragenerar vapor o para recuperar el poder. os dos casos de e*emplo 1.E

1D I39=3

"":!< 1.'continuación(

2upercalentador 1 &las de [. 9ubos


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'a( de vapor

+oSncomer no climatizada

i

lb(

&las en l$nea y espaciados en @ m. os centros EK tubos por &la espaciados encentros de @m s Y EJD sq#t

, Y E sq#t calentador de aire G@ &las de in. 9ubos


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" ":!< 1.@ Ciclo planta de vapor para la generación de energ$a el5ctrica yba*a presión de vapor del proceso el diagrama de Wu*o es para la producción deGDDD QT brutas y D.DDD lb/r de vapor de proceso saturado a D psia. aalimentación y caliente bien las bombas acen la producción de energ$a netade E.KDD QT. as condiciones de

la válvula reductora % O.ODDnOEDDpJGGA1@@K oS 'y desuperecled,eem Lq D,FG ?enerador #ei.9ZXamp%L J Ib.q.. obo t LopooS L Iin .., 4gXamp% secos y as$`. 1 \KFA obrslo rnr f

L/ de la

bomba de alimentación

" ":!< 1.E =ecogida de residuos mediante la generación de calor y vapor decalentamiento e)cesivo en una re&ner$a de petróleo son dos e*emplos de lageneración de vapor con calor de un lateral de un #ractionator en FDDD bbl/d$aplanta de craqueo de Wuido, y el calentamiento e)cesivo de vapor con el calorde los gases de combustión de los ornos de

vapor de 1JD psig 0=C9t


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s ; la entrop$a, J.1 u. /'lb.('L= 1

cuya principal #unción es suministrar calor al servicio de vac$o y despunte decrudo en un D,


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establecerse distinciones entre ampliaciones de plantas y totalmenteindependientes, los llamados tipos populares.

os datos necesarios pueden clasi&carse en datos espec$&cos de diseño y datosde diseño básico, por lo que las listas de veri&cación independiente serándescritas. +atos espec$&cos de diseño incluyen;

1. !roductos necesarios; sus composiciones, montos, purezas, to)icidad,temperaturas, presiones y valores monetarios.

. as materias primas disponibles; sus composiciones, montos, to)i ciudades,temperaturas, presiones, valores monetarios, y todas las propiedades #$sicas amenos que sean estándar y puede establecerse a partir de correlaciones. "stain#ormación acerca de

las propiedades tambi5n se aplica a los productos de la partida 1.

@. as variaciones diarias y estacionales de los datos de los puntos 1 y y loselementos subsiguientes de estas listas.

E. 9odos los datos de laboratorio y de planta piloto sobre comportamientos dereacción y equilibrio de #ases, catalizador de la degradación, y la vida y lacorrosión de los equipos.

G. Cualquier disposición de los datos e)istentes de la planta de procesossimilares.

J. =estricciones locales sobre m5todos de eliminación de desecos.

Ingenier$a básica de datos incluyen;

K. Caracter$sticas y valores de combustibles l$quidos y gaseosos que se van autilizar.

. Caracter$sticas de materias de maquilla*e y aguas de torres de re#rigeración,las temperaturas, la má)ima temperatura admisible, caudales disponibles, ylos costos unitarios.

F. Uapor y condensado; presiones y temperaturas promedio y sus Wuctuacionesen cada nivel, la cantidad disponible, el grado de recuperación de condensado,

y los costos unitarios.1D. "nerg$a el5ctrica; as tensiones permitidas para instrumentos, iluminacióny diversos tamaños, capacidades de trans#ormador driver, necesidad de ungenerador de emergencia, los costes unitarios.

11. ire comprimido; capacidades y presiones de la planta y en la mento,instrumento de aire secador de aire.


30/45

1. !lanta de elevación.

l@. 9eniendo el valor del suelo, la pro#undidad de las eladas, la pro#undidad delagua, el suelo, los requisitos de apilamiento disponibles datos de prueba desuelo.

@EKDD propano pp y#0oyY9" GDD psig a 1FD psig

1FG0 1


31/45

utilidades se mantienen a sólo unos niveles espec$&cos, por e*emplo, vapor aciertas presiones, agua de re#rigeración en determinados rangos detemperatura, y electricidad en ciertas tensiones. "n algunas etapas de algunostraba*os de diseño, las especi&caciones de las utilidades pueden no an sidoestablecidos. continuación, datos apropiados pueden ser seleccionados a

partir de los valores de uso más #recuente se enumeran en la 9abla 1.F.

1.1. "l traba*o de laboratorio y de planta piloto de

la necesidad de conocimiento de las propiedades #$sicas básicas como un #actoren la selección del equipo o el diseño no requiere ningún estr5s. :ás allá deesto, el estado del arte del diseño de mucos tipos de equipos y la

9abla 1.. 6ase de diseño t$pico cuestionario

I.1D1 !ldnt -bicación l.lt` !laruCapactty. Ibortons/yr I. 1D@ 0actor operativo oanual de oras de #uncionamiento 'para mos; plantas qu$micas modernas. "staci#ra es generalmente .DDD oras por año(.

I. I


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punto de congelación o establecer el punto 70

corrosión del uso &nal de la prueba a prueba

para un ensayo qu$mico de material sólido, el nivel de impurezas y suscaracter$sticas #$sicas, tales como spcci#tc densidad, densidad aparente, la

distribución del tamaño de las part$culas y la liQo, están incluidos.

"sta #orma #$sica inrormation es necesaria para garantizar que elprocesamiento adecuado y las operaciones de manipulación de materialesserán proporcionados.

I.1DG1 0uente de

alimentación en proccu condicióna :a) m i n

planta 3ormal limita la

capacidad de almacenamiento de la bater$a 'volumen o d$a de inventario(

condiciones de entrega =quircd en l$mites de

presión y

temperatura de la bater$a

:5todo de trans#erencia

I .IDJ producto \ipod&"ali


33/45

diseño de temperatura a temperatura de bulbo seco 'L0(

L/. de temporada de verano, esta temperatura es superado.

+iseño

de temperatura de bulbo úmedo verano. "sta temperatura es uaedcd. A de

diseño m$nimo de temperatura de bulbo seco invierno condición 'L0(

3ivel de contaminantes que podr$an a#9cct aplicables al proceso.

"*emplos de estos son los compuestos de azu#re. polvo y sólidos, cloruros y salde vapor de agua cuando la planta está en una ubicación costera.

.1DD .1D1 -tilidades electricidad

caracter$sticas de

tensión de alimentación primaria. #ases. cyclu

tensión pre#erida 'o los motores de

más de DD p

con DD p Ualue, 9/QTtt

'si está disponible y si lo desea. detallada precios clatricity incluirse paraprogramar una base de carga y incrmnmtal consumo adicional.( .1Dsuministrar agua

Clcmlinas

co33lv contenido en sólidos análisis

otras detaila

presión 'grado( :$nimo 4uimum

2T!IM devolver .1D@

pozos de agua de re#rigeración. =$o. mar. 9orre de re#rigeración, otros.


34/45

9abla de valores de calidad 1.EDcontinuó(

-2C para calentar c)callp# dasign

propiedades incrustaciones +Xamp%en dinj cPor !rXamp%md tuba material

slSm .1DE :a) :in 3ormal

4T!YY.tiil 9anparaturO, L0

A 4oislurc.

Ualor par mil libras

de presión media. a !=I

lanperaO++3. L0

A UalS por mil libras mOOe.psi 9anpcruure. L0 :


35/45

rtbouuadIrl valSp

'andau, la planta qu$mica, =einold, 3ueva MorQ, 1FJJ(.

.1D ?as lnul :u m i n

=cssurc. psi;

+S poiot,L0

Composición ant C


36/45

4clb


37/45

2uministro de aire de re#rigeración en GFG]0 9emperatura en#oque al proceso,la entrada de alimentación de ED]0, D 4!/1DDD sq#t de super&cie desnuda

de

?as Combustible; de G a 1D psig, asta G psig para algunos tipos de

quemadores, gasoductos en 1DDD 6tu/2C0 $quido; en J millones de 6tu/barril

niveles de presión de aire comprimido de EG, 1GD, @DD, EGD psig

instrumento de aire de EG psig, punto de roc$o D]0

re#erencias

1.1. +iseño del proceso

. ibros esenciales para una biblioteca privada

para productos qu$micos y petróleo, plantas 1. udSig, aplica el diseño deproceso

del ?ol#o, 4ouston, 1FKK1F@ @ OD1s.

!ara los ingenieros mecánicos, F ed., . :arcas manual estándar

:c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1FK.

@. !erry, Uerde y :aloney, !erryLs Ingenieros Ru$micos 4andbooQ,

re#erencias 1G

conductor de electricidad volta*e 4!

l1DD D,EED, GGD entre KG y GD EED DDGDD @DD,EDD2 por encima deGDD EDDD, [email protected]

procesos e)ige a menudo más o menos e)tenso es#uerzo de planta piloto.

"ste punto es destacado por los especialistas y #abricantes de equipos, que sele pide que proporcione garant$as de rendimiento. !or e*emplo, respuestas acuestionarios de suministradores de equipos como los del p5ndice C puederequerir que el comprador potencial an realizado algunas pruebas. lgunas delas áreas más obvios que requieren traba*os de prueba son de&nitivamente la&ltración, la sedimentación, spray o cama Wuidizada o cualquier otro tipo desecado de sólidos, e)trusión granulación, neumático y


38/45

papilla transmitir, adsorción, y otros. Incluso en esas áreas investigadas comovaporl$quido y l$quidol$quido, las separaciones, las tasas, los equilibrios, ye&ciencias pueden necesitar ser probado, especialmente de mezclascomple*as. :uco se puede encontrar, por e*emplo, en un lote de la destilaciónde una mezcla comple*a.

"n algunas áreas, los proveedores acer disponible equipo de pequeña escalaque pueden utilizarse para e)plorar rangos adecuados de condiciones de#uncionamiento, o pueden acer el traba*o por s$ mismos en bene&cio de suvasta e)periencia. -n ingeniero en el campo de la granulación e)trusión a&rmaque simplemente sentir las cosas entre sus dedos le permite especi&car elequipo correctamente a causa de su e)periencia de G años en la e)trusión.

!rocedimientos de prueba apropiados se suministran a menudo con7enlatados7 plantas piloto. "n general, la planta piloto de e)perimentación esuna pro#esión en s$ misma, y la mayor so&sticación e*erza sobre ella la más

e&cientemente el traba*o puede ser eco. "n algunas zonas las relacionesbásicas se conocen tan bien que la e)perimentación es su&ciente para evaluaralgunos parámetros en un modelo matemático. "ste no es el libro para tratar eltema de la e)perimentación, pero la literatura es e)tensa.

"stos libros pueden ser útiles para comenzar;

1. =.". onstone y :.T. 9ring, plantas piloto, :odelos y

m5todo de escalado en Ingenier$a Ru$mica, :c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1FGK.

. +.?. ordania, la planta piloto de qu$mica práctica, TileyInterscience, 3ueva

MorQ, 1FGG.

@. U. Pa#arov, :etodolog$asXamp% en Cemtitry cibern5tico y Ru$mica

"ditores :ir, :oscú, 1FKJ. Ingenier$a,

E. "l ".6. Tilson, una introducción a la investigación cient$&ca, :c?raS 4ill,3ueva MorQ, 1FG.

6.

:c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1FE% ediciones anteriores no an sido totalmente

obsolesced.

E. 2innott, Coulson y =icardsons, Ingenier$a Ru$mica, U


39/45

. "lsevier, 3ueva

erstin y 2treet, aplicado +iseño de proceso qu$mico,

MorQ, 1FK.

6aasel, !reliminar de diseño de planta de Ingenier$a Ru$mica,

MorQ, 1FKJ.

1J Introducción@. !roceso 6acQurst y 4arQer, "lsevier, 3ueva MorQ, 1FK@.

E. 6enedeQ '"d.(, el diseño de la planta en estado estacionario, 0loSseetingde plantas qu$micas, "lsevier, 3ueva MorQ, 1FD.

G. 6odman, la práctica industrial de ingenier$a de procesos qu$micos, :I9 !ress,Cambridge, :, 1FJ.

J. 6ranan, ingenieros de proceso !ocQet 6ooQ, el ?ol#o, 4ouston, 1FKJ, 1F@, Uol.,

K. 6urQlin, la planta de proceso manual de bolsillo de diseñadores de Códigos y3ormas, el ?ol#o, 4ouston, 1FKF% asimismo, los códigos de diseño de normas ym5todos recomendados, "ncycl. Cem. !roceso. +es. 1E, E1JE@1, +eQQer,3ueva MorQ, 1F.

. Cremer y TatQins, Ingenier$a Ru$mica práctica, 6utterSorts, ondres, 1FGJa 1FJG, 1 OD1s.

F. CroSe et al., 2imulación de !lantas Ru$micas, !rentice4all, "ngleSood Cli8s,3, 1FK1.

1D. 0.. "vans, diseño de equipos manual para re&ner$as y plantas qu$micas,?ol#o, 4ouston, 1FKF, OD1s.

11. 0ranQs, modelización y simulación en ingenier$a qu$mica, Tiley, 3ueva MorQ,1FK.

1. Institut du !etrole 0ran#aise, :anual de nálisis "conómico de los procesosqu$micos, :c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1F1.


40/45

T. Pa#arov, m5todos cibern5ticos en la qu$mica y la ingenier$a qu$mica,

editores de :ir, :oscú, 1FKJ.

1E. andau '"d.(, la planta qu$mica, =einold, 3ueva MorQ, 1FJJ.

1G. eesley Computerided '"d.(, diseño de plantas de proceso, el ?ol#o,4ouston, 1F.

1J. ieberman, diseño del proceso para realizar operaciones &ables, ?ol#o,4ouston, 1F@.

1K. 3oel, =e&ner$a de !etróleo, :anual de =einold, 3ueva MorQ, 1FGF.

1. !eters y 9immeraus, diseño de plantas y de la "conom$a para ingenierosqu$micos, :c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1FD.

1F. =ase y 6arroS, ingenier$a de proyectos de plantas de proceso, Tiley, 3ueva

MorQ, 1FGK.

D. =esnicQ, proceso de análisis y diseño para ingenieros qu$micos,

:c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1F1.

1. =udd y Tatson, la estrategia de ingenier$a de procesos, Tiley, 3ueva MorQ,1FJ.

. 2cSeitzer '"d.(, :anual de procedimientos de separación para ingenierosqu$micos, :c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1FKF.

@. 2erSood, un curso de diseño del proceso, :I9 !ress, Cambridge, :,1FJ@.

E. -ic, una gu$a para el diseño de procesos de Ingenier$a Ru$mica yeconom$a,

Tiley, 3ueva MorQ, 1FE.

G. Ualle=iestra, evaluación de proyectos en las industrias de procesosqu$micos,

:c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1F@.

J. M Uilbrandt +ryden, Ingenier$a Ru$mica +iseño de planta, :c?raS 4ill,3ueva MorQ, 1FGF.

K. Tells, la ingenier$a de procesos con el ob*etivo económico, eonard 4ill,ondres, 1FK@.

C. "stimación de !ropiedades


41/45


42/45

G. =osaler y arroz, 3orma :anual de Ingenier$a de !lanta,

:c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1F@.

J. 2a), propiedades peligrosas de los materiales industriales, Uan 3ostrand=einold/, 3ueva MorQ, 1F.

K. Tells, la seguridad en el diseño de plantas de proceso, ?eorge ?odSin,Tiley, 3ueva MorQ, 1FD.

1.. "quipos de proceso

. "nciclopedias

1. Considine, Ru$mica y tecnolog$a de proceso, enciclopedia :c?raS4ill,3ueva MorQ, 1FKE.

. PirQ


43/45

6ooQ!etroleum +atos 95cnicos 1. merican !etroleum Institute,

=e*ining, !I, Tasington, +C, 1FK1 a la #eca.

. 6olz y 3. 9uve, :anual de tablas para la ciencia, la ingenier$a aplicada

C=C !ress, Tasington, +C, 1FK.

@. :anual de C=C de qu$mica y #$sica, C=C !ress, Tasington, +C, anual.

E. ?allant, propiedades #$sicas de los idrocarburos, el ?ol#o, 4ouston, 1FJ, Uol.,

G. 9ablas de cr$tica internacional, :c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1FJ1F@@.

J. andolt6?mstein, datos num5ricos y relaciones #uncionales en materia deciencia y tecnolog$a, 2pringer, 3ueva MorQ, 1FGD a la #eca.

angeLs 4andbooQ o# Cemistry, K. 1@ ed., :c?raS4ill, 3ueva MorQ, 1FE.

. :a)Sell, ibro de +atos sobre idrocarburos, Uan 3ostrand, 3ueva MorQ,1FGD.

F. :elniQ y :elniQov, tecnolog$a de compuestos inorgánicos, Israel programade traducciones cient$&cas, erusal5n, 1FKD.

1D. a sociación 3acional de !rocesadores de ?as, Ingenier$a, 9ulsa, ibro de+atos 1FK.

11. "l !erryLs Ingenieros Ru$micos 4andbooQ, :c?raS4iIl, 3ueva MorQ, 1FE.

1. !ropiedades &sicoqu$mico de Ingenier$a Ru$mica, :aruzen Co., 9oQio, 1FKKa la #eca.

T. =azn*evic, :anual de 9ermodinámica tablas y grá&cos '2t unidades(,

emis#erio, 3ueva MorQ, 1FKJ.

1E. Uarga#tiQ, manual de las propiedades #$sicas de los l$quidos y gases,

emis#erio, 3ueva MorQ, 1F@.


44/45

1G. as bubas et al., #$sicas y las propiedades termodinámicas, :c?raS4ill,3ueva MorQ. 1FKJ.

+. "special colecciones de datos

1. ?meling et al., recopilación de datos, "quilibrio Uaporiquid

+"C4":, 0ranQ#urt/:ain, lemania, de 1FKK a la #eca.

. 4irata,


45/45

l. 2tull, Testrum y 2inQe, la 9ermodinámica Ru$mica de Compuestos

capitulo 1 walas traducc

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