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8/18/2019 PROCESOS QUIMICOS INTRODUCCION
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ContenidoIntroducción de Procesos Químicos
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Un proceso químico es un
conjunto de operacionesordenadas a latransformación inicial desustancias en productos
finales diferentes. Unproducto es diferente deotro cuando tengadistinta composiciónquímica, esté en un estado
distinto o hayan cambiadosus condicionespropiedades yfuncionalidades.
Definición de Proceso Químico
https://es.wikipedia.org/wiki/Composici%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Composici%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Composici%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Composici%C3%B3n_qu%C3%ADmica
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Definición de Proceso Químico
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Etapas de losProcesos Químicos
http://cmapspublic.ihmc.us/rid=1JZ9T9VL7-2DX5PCJ-GQ/PROCESOS%20QUIMICOS.cmap
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http://cmapspublic.ihmc.us/rid=1JZ9T9VL7-2DX5PCJ-GQ/PROCESOS%20QUIMICOS.cmaphttp://cmapspublic.ihmc.us/rid=1JZ9T9VL7-2DX5PCJ-GQ/PROCESOS%20QUIMICOS.cmap
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Video Ampliación de Reficar.
http://www.dinero.com/multimedia/multimedia/la-nueva-refineria-cartagena-obras-infraestructura-mas-ambiciososas-latam/217126
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Material BibliográficoRecomendado para
Procesos Químicos
http://es.slideshare.net/GRESIQ/operaciones-unitarias-en-ingenieria-quimica?related=1
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. agrama e oquesEjemplo Planta
PIA (Inyección de Agua Industrial)
CPF (Central Process Facility)Especificaciones de Agua de Inyección(Después de Proceso Industrial Separación Agua - Crudo)
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Unidades de medida:Presión
1. Operaciones básicas:
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Unidades de Temperatura
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Operaciones básicas:
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Potencias de 10
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Densidad
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Variación de la Densidad del Agua con la Temp.
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Densidad Relativa
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Problema
Imagine que compra una pieza rectangularde metal de 5 X15 x 30 mm y tiene unamasa de 0,0158 kg. El vendedor le dice a
usted que es de ORO, calcule la densidadde la pieza y verifique este valor vs ladensidad del oro (Tome como referencia
densidad del oro de 19,3 x103
)…INGENIERO QUE CONCLUSIONPUEDE USTED SACAR…?
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Aplicación del EquilibrioHidrostático
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Aplicación Industrial delEquilibrio Hidrostático
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Ecuación de Diseño
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Representación de Procesos
1. Diagramas de Bloques
2. PFD ( Process Flow Diagram – Diagrama de Flujo de Materiales)
3. P&ID (Process and InstrumentationDiagram)
4. Otros Diagramas1. Layout (Diagrama de Planta)
2. Isométricos (Diagramas de Tuberia)
3. Detalles Constructivos (Por disciplina).
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Diagrama de Bloques delProceso PIA
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Condiciones de ProcesoPLANTA PIA
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2. Diagrama PDF
http://localhost/var/www/apps/conversion/COM&AT/PACIFIC/CARRIZALES/P&ID/PIA-C-100-6.pdf
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Fotos
• TANQUE SKIMER T-121A-Capacidad 15000 Bls
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3. Diagrama P&ID- TK 121A
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Bombas Transiego P122A/B/C
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P&ID BOMBAS DE TRASIEGO
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PROYECTO
STARI (Sistema de Tratamiento de AguaResidual Industrial) CON CAPACIDADTOTAL 50000 BFPD ( 2 Unidades de 730gpm)Plantas de STARI por sistema de
remoción de aceites por floculación/
Bajo la dirección de Ing. Alexander Becerra – Lider de Precomisionamiento en Ingecontrol.
PLANTA STARI
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P&ID PLANTA STARI
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BOMBAS DE PRECARGAP401/402/403
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TANQUE DE CABEZA P410 YBOMBAS BOOSTER
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BOMBAS DEINYECCION DE AGUA P-420
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POZOS DE INYECCIONCA11
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Presión Manométrica
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BOMBA TRANSFERENCIA
MODELO
2196 4x6 13
IMPULSOR
2 75”
Velocidad rotación
1780 RPM
Potencia en eje
40 HP
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BOMBA TRANSIEGO –
P122A/B/C CAUDAL
450 a 1200 GPM
15500 a 41000
BPD
PRESIONES
25 a 40 PSI65 a BPE 78 %
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BOMBA TRANSIEGO –
P122A/B/C V1
A
V
2
A
V
3
A
V
4
V
2
B
V
3
B
V
4
B
V
5V1
B
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BOMBA PRECARGA
MODELO
2196 4x6 13
IMPULSOR
255 mm
Velocidad rotación
1780 RPM
Potencia en eje
30 HP
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BOMBA PRECARGA
CAUDAL
450 a 1200 GPM
15500 a 41000
BPDPRESIONES
25 a 40 PSI
65 a BPE 78 %
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BOMBA BOOSTER
MODELO
5LR-15
IMPULSOR
12.25” Velocidad rotación
1750 RPM
Potencia en eje
50 HP
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BOMBA BOOSTER
CAUDAL
400 a 1200 GPM
13700 a 41000
BPDPRESIONES
40 a 60 PSI
65 a BPE 75 %
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Definiciones Importantes
• Presión absoluta y relativa
En determinadas aplicaciones la presión se mide no comola presión absoluta sino como la presión por encima dela presión atmosférica, denominándose presiónrelativa,presión normal, presión de gauge o presiónmanométrica.
Consecuentemente, la presión absoluta es la presiónatmosférica (P a) más la presión manométrica (P m)(presión que se mide con el manómetro).
https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9ricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_manom%C3%A9tricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_manom%C3%A9tricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Man%C3%B3metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Man%C3%B3metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_manom%C3%A9tricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_manom%C3%A9tricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9rica
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Definiciones Importantes
• NPSH (Net Positive Succion Head)
Habitualmente esta presión se conocecomo NPSH (Cabeza de SucciónPositiva Neta), que es la mínimapresión absoluta requerida a la entradade la bomba, expresada en columna de
líquido, por encima de la presión devapor, para que la bomba funcione sinque se produzca la cavitación.
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Presión de Vapor
• La presión de vapor (Pv) es la presión(en escala absoluta) a la cual unfluido empieza a rebullir a una
temperatura dada.
• A cada temperatura le corresponde
una presión de valor ( Psat = Presiónde Saturación)
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Ecuación de Continuidad
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Ecuación de Bernulli
• La ecuación de Bernulli describe elcomportamiento de un fluido moviéndose alo largo de una línea de corriente
Donde:
V = velocidad del fluido en la sección considerada.
g = aceleración gravitatoria
z = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.
P = presión a lo largo de la línea de corriente.
ρ = densidad del fluido.
http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_la_gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cotahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cotahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_la_gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad
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Aplicación de Bernoulli
A li ió B lli C l l
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Aplicación Bernulli para Calculode Presión de la Bomba
r r
Trabajando con CaudalConstante
Za = 10 mZb = 1,5 m
Donde:
Pa = PatmPb = Patm + Pbomba
r r r
r
P bomba = (Za-Zb)* *gcr
Calculo de
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Calculo deCarga Dinámica Total Bomba
ó Altura Total Dinámica - TDHLa altura de descarga de la Bomba es una función del Caudal , eldiámetro de la tubería - AGUA
Hs = 20m
TK A
TK B
Q = [ m3/h] – [L/s] – [gpm] = 5 L / s
H = [ m3] – [psi] – [ft]
Hs = Altura estática ó Carga estática de bombeo
L =500 mD= 4’’
TDH = Hs + hf (Perdidas por fricción en la tubería
+ perdidas por accesorios)
C l l d P dí F i ió
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Calculo de Perdías por Fricciónen la Tubería
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Coeficientes de William - Hazen
Calculo de Perdías por
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Calculo de Perdías porFricción en Accesorios
C fi i t K did
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Coeficientes K perdidasen Accesorios
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Potencia Hidráulica
• Potencia Útil = Caudal x Presión• Rendimientos
Rendimiento delMecanismo de la Bomba Rendimiento del Motorde la Bomba
Potencia Util = 0,005 (m3/s)*222,1*1000 (J/m3) = 1110,5 w
Potencia Mecanismo = 1388,5 w Potencia Real = 1735,16 w
= 1,3 HP = 1,5 HP
Calculo Hidráulico de
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Calculo Hidráulico deNPHSdisponible vs NPHSrequerido
para Bombas.
NPSH ( Net Positive Suction Head )
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Uso del NPHS
Calculo Hidráulico de
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Ca cu o d áu co deNPHSdisponible vs NPHSrequerido
para Bombas.
NPSH ( Net Positive Suction Head )
Para evitar la
CavitaciónNPSHd>NPSHr
Para evitar laCavitaciónNPSHd>NPSHr
Calculo Hidráulico de NPHS disponible
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ppara Bombas.
r r
r
Ha = Za – Zo = 1,2m
Pv
r r r
r r r
r r r
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Presion de Vapor del Agua
Calculo Hidráulico de NPHS disponible
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ppara Bombas.
ha = Za – Zo = 1 m
Patm = 14,7 psi = 101353 PaPv agua (20oC) = 2310 PaTuberia = 4’’ Q = 5 l/s
Para el Calculo de Perdidas por fricción: Accesorios 1 Codo 90oC
1 Válvula BolaLongitud Total de la tubería = 6 mTuberia de Acero al Carbón C = 130
Pv
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Video Cavitación y NPSH
https://www.youtube.com/watch?v=w0YA1bkdEC8
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Equipos
2. TANQUE – TK-0503/ AGUACLARIFICADA
Identificaci
ónTK-0504
Liquido de
proceso
Agua tratada
Servicio AlmacenamientoCapacidad 3600 LPresión/Te
mperatura
de
operación
14,69 psi/77°F
Dimension
es
H W L
1x1,2x3 m
Control
Bomba
BCE-0501
LSL-0502-800mm
LSH-0502-200mm
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Equipos
3. BOMBA BCE-0501 – Bombeo de AguaClarificadaIdentificación BCE-0501
Liquido de
proceso
Agua tratada
Servicio Aspersión yretro lavado
Capacidad 70 GPM
Tipo Centrifuga
RPM 3500
Presión/Tempe
ratura de
operación
30 psi/77°F
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/11.%20CAPITULO%2011.%20%20RSPA%20PEREIRA/SOPORTE%20DOCUMENTAL/25.%20CURVA%20BOMBA%20GOULD%20PUMPS%20PEREIRA%20-%20E716H607.pdf