REGLAS HEURISTICAS EN INGENIERIA QUIMICA

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.Muchas veces constituyen el secreto de la empresa ( y también del profesional)

(anécdota del tornillo y el mecánico)(anécdota del panetón)

Heurísticas para EquiposCONVEYORS FOR PARTICULATE

SOLIDS• COOLING TOWERS• CRYSTALLIZATION FROM

SOLUTION• DISINTEGRATION• DISTILLATION AND GAS

ABSORPTION

Heurísticas para Equipos• DRYING OF SOLIDS• EVAPORATORS• EXTRACTION, LIQUID-LIQUID• FILTRATION• FLUIDIZATION OF PARTICLES

WITH GASES• HEAT EXCHANGERS• INSULATION• MIXING AND AGITATION

Heurísticas para Equipos• PARTICLE SIZE ENLARGEMENT• PIPING• PUMPS• REACTORS• REFRIGERATION• SIZE SEPARATION OF PARTICLES• UTILITIES: COMMON SPECIFICATIONS• VESSELS (DRUMS)• VESSELS (PRESSURE)• VESSELS (STORAGE TANKS)

Compresores y Bombas de vacíoVentiladores (fans): elevan la presión

en un 3%Sopladores (blowers): hasta 40 psigCompresores: para mayores presionesBombas de vacio:

◦Piston reciprocante: vacio hasta 1torr◦Pistón rotatorio: hasta 0.0001◦Ejectores de vapor 1 etapa: hasta 100 torr.

3 etapas hasta 1 torr. 5 etapas hasta 0.005 torr

Transportadores de Partículas sólidasDe tornillo: materiales

abrasivos o pegajosos. Inclinación de 20º. Distancia hasta 150 pies. Con un D = 20 pulg. Manejan 1000 – 3000 pie·/hr a velocidades de 40 a 60 rpm.

De faja: Alta capacidad, largas distancias. Inclinación hasta 30º. Con 24 pulg. Manejan unos 3000 pie3/hr a velocidades de 600ft/min

Destilación y AbsorciónLa destilación usualmente es el medio más

económico para separar líquidos.La presión de la columna frecuentemente la fija la

temperatura del medio condensante disponible ( 100 -120 F si se utiliza agua de enfriamiento).

Secuencia de columnas: a) primero las separaciones más fáciles ( menos platos). La más difícil al final. b) Si las volatilidades relativas o la concentración de la alimentación no varían mucho; separar los componentes uno a uno como producto de cabeza.

La razón de reflujo económico es aproximadamente 1.2 veces el Rm

El número económico de platos es casi el doble del Nm

Intercambiadores de Calor.Como base de cálculo tome

flujo a contracorriente para un intercambiador de tubos y cámara.

En los tubos: fluidos corrosivos, que dejan depósitos ( escaling, fouling)

En la cámara: fluidos viscosos y condensantes.

Tubos estandar: De = ¾ pulg. 16 pie de longitud. Espaciamiento triangular 1 pulg.

Intercambiadores de Calor.En una cámara D = 1 pie se tiene

100 pie2. D = 2, 200 pie2. D = 3 pie, 1100 pie2.Coeficientes de Transferencia de

calor: Agua-liquido:, condensadores: 150 BTU/(hr.pie2.ºF)

Liquido a gas, gas a gas: 5 BTU/(hr.pie2.ºF)

ReactoresLa cinética de reacción debe

determinarse en el laboratorio. El tiempo de residencia y distribución de producto en planta piloto.

Catalizador: o.1 mm en lechos fluidizados. 1 mm en lechos de lodos. 2 – 5 mmm en lechos fijos.

Potencia en un CSTR : 0.5 -1.5 HP/1000 gal.