Introducción a las Operaciones y Actividades de la Industria Química

INTRODUCCIÓN A LAS OPERACIONES Y ACTIVIDADES DE LA
INDUSTRIA QUÍMICA 1835
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
UBICACIÓN SEMESTRE 8o. TIPO DE ASIGNATURA TEÓRICA
NUMERO DE HORAS/SEMANA. Teoría 3
CRÉDTTOS 6
INTRODUCCIÓN.
Durante el curso se presentarán las principales operaciones unitarias y equipos que se usan
en la industria química.
Se tratarán también otros temas que ayudan a entender las principales actividades que se
realizan en la industria química. Entre dichos temas se encuentran la elaboración de
proyectos, el análisis de los procesos industriales y la relación entre investigación,
desarrollo tecnológico y diseño de plantas.
Luego se dará una idea de los materiales de construcción, de la fabricación de equipo y de
los bienes de capital en general.
Para terminar, se presentarán ejemplos de las interrelaciones entre los aspectos técnicos y
los económicos en la industria química.
Objetivos Generales de Aprendizaje,
Al finalizar el curso, los alumnos:
Se familiarizarán con los principales conceptos involucrados en los grupos de
operaciones unitarias y de las actividades más importantes de la industria.
Identificarán los principales equipos usados en la industria química.
Tendrán idea de cómo se generan los procesos industriales.
Ubicarán la importancia de la tecnología en la economía de la industria.
Obtendrán un panorama de los materiales de construcción en la fabricación de
equipos.
Relacionarán los aspectos técnicos y económicos en la industria química.
UNIDAD 1.-
PLANTEAMIENTO GENERAL Y EVALUACIÓN PREVIA. 6 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Conocerán las principales actividades de la ingeniería química y de la industria química.
CONTENIDO.
Diferencias principales entre las actividades en el laboratorio químico y en la industria
química. La Ingeniería Química y la Química en la industria. La industria de la
transformación, la industria mecánica y la de proceso químico; importancia relativa
económica. El conocimiento químico en la base de las actividades de la ingeniería y de la
industria química.
UNIDAD 2.- FUNDAMENTOS Y APICACIONES DE LOS BALANCES DE MATERIA
Y ENERGÍA EN UNA PLANTA QUÍMICA.
4 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Analizarán la importancia de los Balances de materia y energía una planta química a través
de los diagramas de bloque y diagramas de flujo.
CONTENIDO.
Diferencia básica entre balance de materia y energía. Balance de materia y energía en
diagramas de bloques y en diagramas de flujo. Balances de materia y energía parciales en
diagramas de flujo.
UNIDAD 3.-
M A N E J O D E F L U I D O S.
4 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Conocerán un panorama general de los diferentes tipos de fluidos en la industria química y
cuáles son los equipos más usuales para manejarlos.
Descubrirán la importancia que tiene la tubería y, en general, el manejo de fluidos en la
industria química.
CONTENIDO.
Exposición breve de los tipos de fluidos que se manejan en la industria. Exposición breve
de los fenómenos de transporte que se presentan en el manejo de fluidos. Equipos
principales que se utilizan en la industria química para el manejo de fluidos.
UNIDAD 4.-EQUIPOS DE GENERACIÓN Y TRANSFERENCIA DE CALOR.
4 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Pondrán de manifiesto la importancia de los equipos de generación y transferencia de calor
en un proceso químico, relacionando esta situación con la cuál un laboratorio químico.
Identificarán los principales equipos de generación y de intercambio de calor.
CONTENIDO.
Características generales de los equipos de generación y transferencia de calor.
Comparación entre la práctica en el laboratorio y los procesos en la industria. Similaridad
que existe en la instalación de equipos de generación y transferencia de calor.
UNIDAD 5.-
LA DESTILACIÓN Y OTRAS OPERACIONES DE SEPARACIÓN. 4 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Distinguirán, en forma genética, las operaciones de separación de otras operaciones.
Resaltarán la importancia de la destilación en la industria química y en otras industrias
como, por ejemplo, la refinación del petróleo.
CONTENIDO.
Fenómeno de la separación a través de las diferentes operaciones, resaltando la importancia
de la destilación en la industria. Similaridad con las actividades del laboratorio. Relación
entre las especificaciones de los productos y las necesidades de destilación y otras
operaciones de separación.
UNIDAD 6.- LOS REACTORES COMO PUNTO DE ENLACE ENTRE LA QUÍMICA
Y LA INGENIERÍA QUÍMICA
4 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Analizarán la importancia fundamental de los reactores un proceso químico.
Describirán las condiciones en que se puede llevar a cabo la reacción química en la escala
de la industria.
CONTENIDO.
Tipos principales de reactivos y los materiales de construcción de acuerdo con las
características de las materias primas y las condiciones de reacción.
UNIDAD 7.-
DISEÑO Y OPERACIÓN DE EQUIPO DE LA INDUSTRIA.
4 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Comprenderán el papel del diseño y el manejo del equipo en el funcionamiento eficiente de
la planta química.
Ubicarán la importancia económica de los equipos y su participación en la inversión total
de la planta.
CONTENIDO.
La importancia del diseño y el manejo de equipo, desde el punto de vista de la Ingeniería
Química, tanto en la elaboración de proyectos como en la operación de plantas. La
importancia económica del equipo en las inversiones de la industria de proceso, mediante el
análisis de los costos de los equipos principales en una planta química típica.
UNIDAD 8.- RELACIONES ENTRE
TECNOLÓGICO Y LOS PROCESOS.
INVESTIGACIÓN
Y
DESARROLLO
4 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Comprenderán las principales relaciones entre la actividad del químico en el laboratorio de
investigación y desarrollo con los procesos tal y como se presentan en la industria.
Analizarán la importancia de los aspectos económicos en la tecnología que se desarrolla a
partir de un resultado de laboratorio.
CONTENIDO.
Con base en ejemplos típicos se establecerán las relaciones que hay entre la investigación a
diferentes escalas y el desarrollo de un proceso en escala piloto y en la industria. También
con ejemplos se mostrará la necesidad de hacer evaluaciones económicas constantes para
obtener los resultados aplicables a la industria.
UNIDAD 9.- ÁREAS COMPLEMENTARIAS EN LA INDUSTRIA QUÍMICA.
7 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Expondrán cómo están construidas las diferentes áreas de una planta. El área de proceso, el
área de servicios, el área de almacenamiento, de talleres de mantenimiento, de oficinas, etc.
CONTENIDO.
Después de aclarar las diferentes áreas de una industria de proceso se explicarán sus
interrelaciones y el tipo de personal que usualmente labora en cada una de dichas áreas.
UNIDAD 10.- EL LENGUAJE TÉCNICO Y EL ECONÓMICO Y SU INTERRELACIÓN
EN LA TECNOLOGÍA A NIVEL INDUSTRIAL.
7 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Relacionarán los factores de mercado (volumen, localización, precios), con los factores de
capacidad, producción, calidad y otros factores tecnológicos.
CONTENIDO.
Las interrelaciones se presentarán con ejemplos de casos hipotéticos de algunos productos e
industrias bien conocidas, de manera de hacer notar la urgencia de mantener la producción
a tiempo y con la calidad necesaria para satisfacer adecuadamente el mercado.
BIBLIOGRAFÍA
CONSIDINE, D.M., "Chemical an Process tecnology encyclopedia". Mc Graw Hill Book
Co., N.Y. 1974.
GIRAL, J. GONZALEZ, S. y MONTAñO, E. "La industria química en México". Ed.
Redacta, México, 1978.
PERRY, R.H. & CHILTON, C.H. "Chemical Eingineers Handbook". Mc Graw Hill, Koga
Rusha ltd, Tokio 1973.
PATH, REYES & CLARK, "Industrial Chemicals", J. Wiley, N.Y. 1975.
METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA
Se usarán tres exámenes principales. El primero con exposiciones y ayuda de material
didáctico. El segundo de exposiciones guiadas con preguntas sobre el tema. Por último se
harán foros de discusión después de la presentación de algunos temas.
EVALUACIÓN
Habrán tres exámenes parciales cuya Aprobación dará derecho a no presentar el examen
final.
REQUISITOS PARA LLEVAR EL CURSO.
Compuestos Orgánicos Heterocíclicos, Química Organometálica.