REGLAS HEURISTICAS EN INGENIERIA QUIMICASonconocimientosempricos(extradosdelaexperienciaprofesional)quenosdanrpidamenteunaprimera aproximacin sin clculos extensos.Se utilizan con frecuencia en las primeras etapas deldiseo.Algunos pueden tener sustento tcnico-matemtico.Muchas veces constituyen el secreto de la empresa ( ytambin del profesional)(ancdota del tornillo y el mecnico)(ancdota del panetn)En ingeniera, una heurstica es un mtodo basado en la experiencia que puede utilizarse como ayuda para resolver problemas de diseo, desde calcular los recursos necesarios hasta en planear las condiciones de operacin de los sistemas. Mediante el uso de heursticas, es posible resolver ms rpidamente problemas conocidos o similares a otros conocidos. Existen varios mtodos heursticos disponibles para los ingenieros como, por ejemplo, elAnlisis modal de fallos y efectosy los rboles de fallo. En el primero se depende de un grupo de ingenieros experimentados que evalan los problemas y fallos, los ordenan segn su importancia y recomiendan soluciones.Otros, como los mtodos de ingeniera forense, son una amplia fuente de informacin para la investigacin de problemas y responsables, y se basan en la heurstica deleslabn ms dbily en la eliminacin de causas improbables. El conocimiento de qu causas son probables y cules no, forma una heurstica aprendida por la profesin durante muchos aos, ms que un conocimiento cientfico aplicado.Dado que las heursticas pueden equivocarse, es fundamental conocer los casos en los que son aplicables y los lmites a su uso. En general, en la ingeniera deben considerarse como ayudas o apoyos para hacer estimaciones rpidas y diseos preliminares, pero no como justificaciones finales de un diseo o proyecto u otros.

La heurstica como metodologa cientfica:

Comometodologa cientfica, la heurstica es aplicable a cualquiercienciae incluye la elaboracin de medios auxiliares, principios, reglas, estrategias y programas que faciliten la bsqueda de vas de solucin a problemas; o sea, para resolver tareas de cualquier tipo para las que no se cuente con unprocedimiento algortmicode solucin. SegnHorst Mler:Los procedimientos heursticos son formas de trabajo y de pensamiento que apoyan la realizacin consciente de actividades mentales exigentes. Los procedimientos heursticos comomtodo cientficopueden dividirse en principios, reglas y estrategias. Principios heursticos: constituyen sugerencias para encontrar directamente la idea de solucin; posibilita determinar, por tanto, a la vez, los medios y la va de solucin. Dentro de estos principios se destacan laanalogay la reduccin (modelizacin). Reglas heursticas: actan como impulsos generales dentro del proceso de bsqueda y ayudan a encontrar, especialmente, los medios para resolver los problemas. Las reglas heursticas que ms se emplean son: Separar lo dado de lo buscado. Confeccionar figuras de anlisis: esquemas, tablas, mapas, etc. Representar magnitudes dadas y buscadas con variables. Determinar si se tienen frmulas adecuadas. Utilizar nmeros estructuras ms simples en lugar de datos. Reformular el problema. Estrategias heursticas: se comportan como recursos organizativos del proceso de resolucin, que contribuyen especialmente a determinar la va de solucin del problema abordado. Existen dos estrategias: El trabajo hacia adelante: se parte de lo dado para realizar las reflexiones que han de conducir a la solucin del problema:hiptesis. El trabajo hacia atrs: se examina primeramente lo que se busca y, apoyndose en los conocimientos que se tienen, se analizan posibles resultados intermedios de lo que se puede deducir lo buscado, hasta llegar a los dados.HEURSTICAS PARA EQUIPOS

Conveyors for particulatesolids Cooling towers Crystallization fromsolution Disintegration Distillation andgasabsorption Drying of solids Evaporators Extraction,liquid-liquid Filtration Fluidizationof particleswithgases Heatexchangers Insulation Mixing and agitation 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 VACO:

Ventiladores (fans): elevan la presinen un 3% Sopladores (blowers): hasta 40 psig Compresores: para mayores presiones Bombas de vacio: Piston reciprocante: vacio hasta 1torr Pistn rotatorio: hasta 0.0001 Ejectores de vapor 1 etapa: hasta 100 torr. 3 etapas hasta 1 torr. 5 etapas hasta 0.005torr

TRANSPORTADORES DEPARTCULAS SLIDAS

De tornillo: Materiales abrasivos opegajosos. Inclinacin de 20.Distancia hasta 150 pies. Con un D =20pulg.Manejan10003000 pie/hra velocidades de 40 a 60 rpm.

De faja: Alta capacidad, largasdistancias. Inclinacin hasta30. Con24 pulg. Manejan unos 3000 pie3/hr avelocidades de 600ft/min

DESTILACINY ABSORCIN

La destilacin usualmente es el medio mseconmico para separar lquidos.La presin de la columna frecuentemente la fijala temperatura del medio condensante disponible (100 -120 F si se utiliza agua de enfriamiento).Secuenciadecolumnas:a) primerolasseparaciones ms fciles (menos platos). Lams difcilal final.b) Silasvolatilidadesrelativaso la concentracin de la alimentacin no varanmucho; separar los componentes uno a unocomo producto de cabeza.La razn de reflujo econmico esaproximadamente 1.2 veces el RmEl nmero econmico de platos es casi el dobledel Nm

INTERCAMBIADORES DE CALOR

Comobasedeclculotomeflujoacontracorriente para unintercambiador de tubos y cmara.En los tubos: fluidos corrosivos, quedejan depsitos (escaling, fouling)En la cmara: fluidos viscosos ycondensantes.Tubosestandar:De=pulg.16piedelongitud.Espaciamientotriangular1 pulg.En una cmara D = 1pie se tiene 100pie2.D = 2, 200 pie2.D = 3 pie, 1100 pie2.Coeficientes de Transferencia decalor: Agua-liquido:, condensadores:150 BTU/(hr.pie2.F)Liquido a gas, gas a gas: 5BTU/(hr.pie2.F)

REACTORES

La cintica de reaccin debedeterminarse en el laboratorio. Eltiempo de residencia y distribucin deproducto en planta piloto.Catalizador:o.1mmenlechosfluidizados. 1 mm en lechos de lodos.25 mmm en lechos fijos.PotenciaenunCSTR:0.5-1.5HP/1000 gal.EL PROCESO HEURSTICO DE CREACIN En resumen:Las heursticas son guas basadas en el mtodo inductivo que sigue un ingeniero xperimentado durante el diseo, operacin o mantenimiento de un proceso qumico. Las mismas no garantizan una nica solucin; a veces se contradicen unas con otras, pero reducen el tiempo de resolucin. Su acierto depender del contexto inmediato ms que de un estndar absoluto [Turton, 1998]. La tabla I presenta algunas heursticas utilizadas comnmente en el proceso de creacin de un proceso qumico. La sntesis de un proceso qumico requiere la lgica inductiva del tcnico experimentado y para facilitar su creacin, las actividades asociadas a esta tarea se agrupan en etapas cuyas soluciones parciales puedan ser ensambladas para dar respuesta global al problema original. Cada etapa es afectada por las decisiones que se tomen en la etapa misma, en la anterior o en la siguiente. Estas decisiones se basan en las heursticas que orientan el proceso de diseo y disminuyen el nmero de caminos posibles a evaluar en cada etapa. Existe una retroalimentacin constante entre la informacin requerida y el producto de cada etapa, lo que le da el carcter holstico al proceso de creacin. La figura 1 presenta de manera grfica la metodologa propuesta en este trabajo. y en la misma se muestra el carcter holstico del proceso de sntesis. Las actividades relacionadas con cada etapa se desarrollarn con detalle a continuacin.