Informe N1.docx

INFORME N° RECONOCIMIENTO DE LABORATORIO 1. OBJETIVOS: 1.1. General: 

Reconocer los equipos de Operaciones Unitarias y procesos Industriales para optimizar el trabajo práctico mediante la impartición de conocimientos del técnico docente encargado.

1.2. Específicos: 

Observar los distintos equipos y máquinas en los laboratorios de Operaciones Unitarias y Procesos Industriales.



Identificar procesos y operaciones específicas de los equipos de laboratorios a conocer.



Registrar cuales de los equipos analizados dentro de los laboratorios se encuentran automatizados y cuáles no.

2. MARCO TEÓRICO REFERENCIAL 2.1. Marco Teórico La asignatura de Operaciones Unitarias constituye un complemento esencial para completar la formación del alumno en los aspectos prácticos y aplicados de los contenidos teóricos correspondientes a las asignaturas de Mecánica de Fluidos, Transferencia de masa, Transferencia de Calor, Termodinámica, todas ellas asignaturas primordiales de un Ingeniero Químico. De esta forma los laboratorios correspondientes entonces involucrarán fenómenos de transporte, transferencia de material estimación de propiedades, etc. (Geankoplis, 1998) 2.1.1.

OPERACIÓN UNITARIA

Las operaciones unitarias se pueden definir como un área del proceso en donde se incorporan materias primas en lo que se genera una determinada función; en otras palabras, una operación Unitaria es una actividad básica dentro de un proceso. (Foust, 1998) 2.1.1.1Secuencia de Ordenamiento 

Materias Primas



Operaciones Físicas de acondicionamiento



Reacciones Químicas



Operaciones Físicas de separación



Productos Las transformaciones ocurridas durante una operación unitaria pueden estar referidas a: (Mc Cabe W, 2007) 

Cambios debido a la cantidad de materia



Cambios referidos a la energía total de un cuerpo



Cambios de los componentes de dirección y velocidad

Estos tres cambios están basados experimentalmente por las leyes de la conservación de la materia, conservación de la energía y conservación de la cantidad de movimiento. Algunos tipos de operaciones unitarias son: 

Filtración



Destilación



Centrifugación



Trituración



Secado



Extracción



Cristalización



Agitación



Evaporación



Lotización



Sedimentación



Mezclado



Absorción



Adsorción



Molienda

2.1.2. PROCESOS INDUSTRIALES Un proceso industrial se define como el conjunto de operaciones diseñadas capaces de modificar las características de una materia prima para obtener productos primarios. El objetivo está basado en el aprovechamiento eficaz de recursos naturales a fin de satisfacer las diversas necesidades del ser humano (Foust, 1998) Se puede afirmar que un proceso industrial es la base para el buen funcionamiento del sector económico. Dentro de las características que sufren modificación en un proceso industrial se tiene: (Costa, García, & Álvarez, 2004) 

Tamaño



Forma



Color

Los procesos más significativos dentro de los procesos industriales se tiene: los de fundición, unión, maquinado, procesamiento, etc. Para que se efectúe un proceso industrial es necesario suministros de energía (eléctrica, vapor, gas), en la actualidad las empresas han adoptado las llamadas “energías renovables”. Existen cuatro tipos de procesos industriales: Procesos por lotes, flujo continuo, trabajo, masa.

2.2. Marco Referencial La práctica de “RECONOCIMIENTO DE LABORATORIO” se llevó acabo el día 19 de octubre del 2017 en el laboratorio de Operaciones Unitarias y de Procesos Industriales de la Facultad de Ciencias de la Escuela de Ingeniería Química ubicada en la ESPOCH en la ciudad de Riobamba, ubicada en la panamericana Sur Km ½ cuyas coordenadas son 78°40´20” y una altura de 2815 msnm. 3. PARTE EXPERIMENTAL 3.1 Sustancias y Reactivos 3.2 Materiales y Equipos TABLA 3.2-1 EQUIPOS DEL LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS OPERACIONES EQUIPO CARACTERISTICAS FUNCIÓN APLICACIONES Y/O PROCESO Sistema de tuberías en paralelo con manómetro diferencial

Transporte de fluidos

Sistema de tuberías en paralelo con rotámetro

Transporte de fluidos

PVC, Acero inoxidable, válvulas, T, reducciones, bomba, manómetro diferencial PVC, Acero inoxidable, válvulas, T, reducciones, bomba, rotámetro, codos

Equipo de película Descendente

Transporte de fluidos

Vidrio, bomba, tubería Determinación de de PVC, válvula, codos caudal al final de la

Determinación de caudal, velocidad

Determinación de caudal, velocidad

Para estudio de un Sist. De tuberías, desde un punto A a un punto B Para estudio de un Sist. De tuberías, desde un punto A a un punto B Para estudio y determinación de Nre en canales

película , caudal, velocidad, Nre Torre de enfriamiento de Agua por evaporación

Evaporación

Banco de pruebas de Bombas

Transporte de fluidos

Triturador de botellas Pet.

Desintegración Mecánica

Tanque de Lavado

Agitación y Mezclado

Secador Rotatorio

Extrusor

Secado

Mezclado Fundición

Posee un venterol, torre de Ac. Inoxidable, tuberías Bombas, tuberías, equipo de acero inoxidable, válvulas, codos, uniones

Enfriamiento de aguas que están a Tratamiento de temperaturas altas aguas Para transportar fluido y medir caudales en cada una de sus líneas Industrias Lácteas

Ac. Inoxidable, Posee cuchillas, un motor, manguera Ac. Inoxidable, uniones, válvulas, manguera, uniones, cuchillas

Trituración de Fabricación de plásticos y obtener O hilos de plásticos de (1-2) cm (PET) Desinfección de Fabricación de material previamente hilos de plásticos triturado (PET)

Ac. Inoxidable, tiene un Secar un material motor, resistencia, (plástico) (material venterol inorgánico) Fundición y Ac. Inoxidable, tolva de alimentación (Pelets) alimentación, zona de para bombardearla a descarga, venterol, través de una rodillos de plástico boquilla

Ac. Inoxidable, tuberías, uniones, Destilar y obtener Torre de destilación codos, condensador, productos derivados de Tiñer Destilación columna de purificación de hidrocarburos Determinar el caudal Ac. Inoxidable, que arroja cada válvulas, vertedero de orificio Descarga de forma triangular, (triangulares, líquidos por orificio Flujo de Fluidos automatizado rectangular) Equipo de Transporte de transporte de fluidos fluidos

Horno de Fundición Fundición

Molino de Bolas

Desintegración Mecánica

Secador de bandejas eléctricos Secado

vidrio, codos, uniones, automatizado, tuberías

Fabricación de hilos de plásticos (PET)

Fabricación de hilos de plásticos (PET)

Fabricación industrial de Tiñer

Tratamiento de aguas

Determinar el caudal Sistemas de en función de tipo de Distribución de tuberías y el fluido Agua

Acero Inoxidable, latón, aislante, 1 quemador de gas, cadenas, no Fundir metales como automatizado, PVC es el aluminio Reducción de Equipo de cerámica, tamaño de motor, no materiales automatizado, reductor inorgánicos secos Secar sólidos a temperaturas < Ac Inoxidable, venterol, 100°C (Materiales resistencia. Inorgánicos)

Industria Metalúrgica

Industria Cementera

Industria Alimenticia

Fuente: CORONEL, Selena, FC-LOP-19, ESPOCH. 2017

EQUIPO

TABLA 3.2-2 Equipos del laboratorio de Procesos Industriales OPERACIONES CARACTERISTICAS FUNCIÓN Y/O PROCESO

APLICACIONES

Caldero

Evaporación combustión

Eq. De Hierro galvanizado. Tiene un tanque de alimentación de agua una bomba, presostato, automático, quemador de gas

Evaporador de Serpentín

Evaporación agitación y mezclado

Son de simple efecto, tiene una bomba, un agitador, serpentín, este eq. Es automatizado

Concentración de un producto, por Industria ejemplo frutas Alimenticia licuadas

Turbo Mezclador automático

Agitación y mezclado

Ac. Inoxidable, es automático, tiene válvulas, el equipo tiene forma de cilindro

Elaboración de fluidos como gel, desinfectantes, jabón líquido

Industrias de productos químicos desinfectantes

Evaporador de Chaqueta

Evaporación, agitación y mezclado

Este tiene mayor eficiencia que el evap. De serpentín, es simple efecto, es automatizado

Elaboración de productos como: la elaboración de queso, etc

Industrias Alimenticias

Reactor para obtención de quesos

Evaporación, agitación y mezclado

Tiene electroválvulas de vapor, automatizado, Elaboración de simple efecto, existen quesos pérdidas de calor

Generación de vapor

Industria Energética

Industria Láctea

Extracto de Aceites Extracción esenciales a gas líquido- sólido

Consta de un quemador, refrigerante, cilindro, termocupla

Elaboración de aceites esenciales a partir de arrastre de vapor

Industria de aceites esenciales

Torre de destilación de Alcohol

Destilación

Punto de ebullición de 75°, se compone de platos, tiene un aislante de lana de vidrio

Elaboración de etanol al 75°

Industria de bebidas alcohólicas

Secador de bandejas a gas

Secado

Funciona a gas, tiene un quemador, el flujo de calor se da por venterol

Deshidratar sólidos, generalmente alimentos

Industria Alimenticia

Molino de Martillos

Desintegración mecánica y tamizado

Tiene tolva de alimentación en la zona de descarga, tamiz, motor, es de Ac, inoxidable

Reducción de Industrias de tamaño de materiales trituración de (partículas) granos.

FUENTE: CORONEL, Selena, FC-LPI-20-ESPOCH, 2017 3.3. Procedimiento

4. DATOS 4.1. Datos experimentales 5. CÁLCULOS Y RESULTADOS 5.1. Datos Adicionales 5.2. Cálculos Específicos 5.3. Resultados 6. Errores 6.1. Sistemáticos 6.2 Aleatorios 7. DISCUSIÓN 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 8.1. Conclusiones 

Se puedo reconocer 24 equipos de laboratorio entre el Lab. De Operaciones Unitarias y Procesos Industriales, entre los cuales se tiene sistema de tuberías, torres de destilación, secadores, trituradores, un tanque de lavado, triturador extrusor, caldero, evaporadores, molinos un turbo mezclador, un horno y un banco de pruebas de bombas. Cada equipo tuvo un análisis minucioso de las principales características, su función, operación y/o proceso unitario además de las aplicaciones de cada uno en el laboratorio y en la industria, dichos detalles fueron impartidos por el técnico docente encargado de los laboratorios con la ayuda de la pasante en el mismo.



Se observó que los equipos dentro de los laboratorios poseen características similares a los equipos o máquinas utilizadas a nivel industrial de diferentes ámbitos, lo que permite desarrollar un mayor aprendizaje con el manejo y/o indicaciones pertinentes para el manejo de cada uno de estos de forma correcta, con el fin de evitar posibles daños en los mismos o desperfectos.



Se pudo identificar algunas de las operaciones unitarias existentes en cada uno de los equipos que se analizaron, entre algunos se tiene Evaporación, agitación, mezclado, desintegración mecánica, fundición, transporte de fluidos, destilación, extracción líquidos- solidos, combustión, tamizado, que son los más relevantes con respecto a los temas que tratarán a lo largo del presente semestre dentro de la asignatura de Operaciones Unitarias.



Se logró registrar que los molinos, secadores, extractor de aceites, eq. De transporte de fluidos, tanque de lavado, secador de bandejas son algunos de los equipos no automatizados mientras que algunos de los equipos automatizados son los reactores, torre de destilación, etc. 8.2. Recomendaciones



Al desarrollar la práctica estar atento a las instrucciones del técnico docente encargado del laboratorio.



Utilizar de forma correcta el mandil, además de materiales extra como franela tener a disposición



Dependiendo de la práctica a realizarse tener elementos de protección como guantes, mascarilla, gafas si amerita 9. APLICACIONES 10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 10.1 Citas



ECURED. (2009). Operaciones Unitarias - EcuRed. Retrieved June 10, 2018, from https://www.ecured.cu/Operaciones_Unitarias



ingenieriaindustrialonline. (2012). Herramientas para el Ingeniero Industrial - Ingeniería Industrial.

Retrieved

June

10,

2018,

from

https://www.ingenieriaindustrialonline.com/herramientas-para-el-ingeniero-industrial/ 10.2 Bibliografía 

Costa J, Garcia F, & Alvarez J. (2004) Introducción a los procesos las operaciones Unitarias y Fenomenos de transporte ReverteBarcelona



GeanKoplis, Khristie J. (1998). Procesos de transporte y Operaciones Unitarias continental Mexico D.F. Ed. 3.



Mc Cabe W, Marriot P, (2007) Operaciones Unitarias en Ingeniería Química Mc Graw Hill. Mexico Ed. 7.



Faust, Alan 5. Principios de Operaciones Unitarias Continental Mexico Ed. 2 10.3 Internet



OPERACIONES UNITARIAS o

Rofriguez, F. (2009). Mejora de procesos: Método de las ocho fases - Ingeniería Industrial.

Retrieved

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from

https://www.ingenieriaindustrialonline.com/herramientas-para-el-ingenieroindustrial/gestion-y-control-de-calidad/mejora-de-procesos-metodo-de-las-ocho-fases/ 

OPERACIÓN UNITARIAS o

Dávila, j. (2013). procesosbio - Operaciones Unitarias. Retrieved June 10, 2018, from http://procesosbio.wikispaces.com/Operaciones+Unitarias



PROCESO INDUSTRIAL o

Ruiz, G. (2014). Gestión y Control de Calidad - Ingeniería Industrial. Retrieved June 10, 2018, from https://www.ingenieriaindustrialonline.com/herramientas-para-el-ingenieroindustrial/gestión-y-control-de-calidad/

11. CUESTIONARIO 11.1

¿CUÁLES SON LAS NORMAS DE SEGURIDAD QUE SE DEBE SEGUIR PARA

INGRESAR AL LABORATORIO DE PROCESOS INDUSTRIALES? Utilización de un mandil (el correspondiente a la carrera de Ingeniería Química), el cual debe estar abrochado correctamente, no debe ser muy pequeño o muy grande. Todos los objetos personales (maletas, gorras, chompas, etc.) que no sean necesarios para la realización de la práctica deben ser colocados en un armario o lugar indicado por el responsable de laboratorio. Conocer la ubicación de los elementos de seguridad (extintor) (botiquín), además de la salida de emergencia. Previamente a la realización de la práctica se debe conocer y entender el proceso de la práctica a realizar. Está prohibido fumar dentro de los laboratorios. Para el ingreso al laboratorio el estudiante debe tener un calzado completamente cerrado, está prohibido el uso de short, bermudas, faldas, o ropa que no cubra las extremidades. En el caso de las chicas el cabello debe estar recogido. Se debe procurar de no andar de un lado a otro sin motivo. Observar la señalética ubicada dentro del laboratorio. 

Normas APA

El formulario actualizado de la sexta edición estable el tipo de letra (Times New Roman), tamaño (12), interlineado (2). Para citas textuales se tiene: Autor, (año). Título, Editorial. Ciudad de publicación, edición, número de páginas. Para las figuras y tablas se deben enumerar con números arábigos en el orden como se va mencionando en el texto. Las viñetas (*) se usan para seriaciones. 

Precisión y Exactitud o

Precisión: Se refiere a la capacidad de obtener valores similares en diferentes mediciones realizadas. A menor dispersión existe mayor precisión. Ejemplos desviación típica, varianza.

o

Exactitud: Es la proximidad entre en un valor medida y un valor real. Medición más exacta cuanto más pequeño es el error de medida.





Rendimiento y Eficiencia o

Rendimiento: Hace referencia al producto

o

Eficiencia: Hace referencia al equipo. Tipos de Bombas

De acuerdo a las propiedades Físico-Químicas las bombas se clasifican en (Centrifugas, Rotatorias, Reciprocantes).



Tipos de Agitadores o Agitadores de Hélice o Agitadores de paleta Principales o Agitadores de turbina o Agitadores de áncora (flujo radial) o Agitadores universal 12. ANEXOS