Tipos de Operaciones y Diagramas Fundamentales en Procesos Industriales

Operaciones de Proceso: Continuas vs. Discontinuas

Operaciones Continuas

En las operaciones continuas, la corriente de entrada se alimenta permanentemente al equipo sin interrupción, a la vez que los productos son retirados del mismo de igual modo. El régimen normal de funcionamiento de las operaciones continuas es el régimen estacionario, lo que significa que el tiempo no influye sobre los valores de las variables intensivas características del proceso (presión, temperatura, etc.). No obstante, conviene mencionar que en la práctica industrial resulta inevitable que en algunos momentos se produzcan alteraciones no deseadas de los valores de las variables (fluctuaciones).

Operaciones Discontinuas

En las operaciones discontinuas, también conocidas como operaciones intermitentes o por cargas, el procedimiento consiste habitualmente en introducir inicialmente en el equipo la totalidad del alimento que va a ser tratado (carga), procesarlo y finalmente retirar la totalidad de los productos (descarga). A diferencia de las operaciones continuas, el tiempo aquí sí influye, y de manera decisiva (el tiempo de operación necesario para alcanzar las características deseadas del producto determina el tamaño del equipo en las operaciones discontinuas). Por tanto, el régimen de funcionamiento de las operaciones discontinuas es el régimen no estacionario.

Ventajas de las Operaciones Continuas

Las ventajas de las operaciones continuas respecto a las discontinuas son:

• Economía de escala.
• Fácil recuperación o aportación de calor.
• Reducción de la mano de obra.
• Eliminación de tiempos muertos.
• Mayor uniformidad en los productos.
• Mayor producción por unidad de volumen.

Desventajas de las Operaciones Continuas

Las desventajas [de las operaciones continuas] son:

• Se requiere uniformidad de composición de materias primas y reaccionantes.
• Difícil versatilidad.
• El arranque y parado son complicados.
• El equipo de instrumentación y control es costoso.

Diagramas de Proceso

Diagramas de Bloques

Diagramas de bloques: Se utilizan en las primeras etapas de diseño o para proporcionar una visión general de un proceso. Consisten en una representación del proceso mediante bloques rectangulares que representan procesos individuales o grupos de operaciones, así como flechas de unión entre estos bloques que representan los flujos de materia y/o energía entre los mismos. Sobre estas flechas se pueden indicar los parámetros más representativos de las corrientes, al igual que dentro de cada bloque se identifica la o las operaciones representadas.

Diagramas de Flujo

Diagramas de flujo: Son representaciones más completas de los procesos, que incluyen los balances de energía así como el dimensionado de los equipos principales. Incluyen la representación de todos los equipos involucrados en el proceso como reactores, tanques, bombas, cambiadores de calor, etc. Los datos numéricos incluyen la cuantificación de las variables que definen cada flujo como masa o caudal, composiciones, presiones, temperaturas, etc. Estos diagramas suelen hacerse en formatos A3 o A2.

Diagramas Mecánicos (P&I)

Diagramas mecánicos (P&I): Se denominan también diagramas de conducciones e instrumentación (piping and instrumentation - P&I) para enfatizar dos de sus principales características: la representación de conducciones y equipos. En estos diagramas se muestran, con más detalle que en los diagramas de flujo, los equipos principales y menores, aunque no se tienen por qué reflejar las condiciones de operación en cada uno de ellos. A veces, esta información se muestra en tablas incluidas en el mismo diagrama.