SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS Ciclo 201401 Página | 1

SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS

LICENCIATURA EN INGENIERÍA QUÍMICA

CICLO 201401

DR. JUAN BARAJAS FERNÁNDEZ

CONOCIMIENTOS REQUERIDOS: Se requiere tener conocimientos de las siguientes asignaturas para tener un adecuado desempeño durante el

curso: Herramientas de computación, lenguajes de programación, termodinámica, propiedades termodinámicas, fisicoquímica, balances de masa

y energía, métodos numéricos, reactores químicos, operaciones unitarias, destilación, entre otras.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

Tres evaluaciones parciales. Cada evaluación parcial consta de un examen escrito (80%) y de trabajos (20%) (tareas, prácticas, exposiciones orales, investigaciones bibliográficas). La calificación

final se obtendrá del promedio de los parciales. Si la calificación final es mayor o igual a 8.0, el estudiante queda exento de Examen Ordinario, de lo contrario tendrá que presentar este último el

cual se promediará con la calificación obtenida antes del ordinario. La asistencia y participación son obligatorias. Nota: Los trabajos se entregaran en la fecha indicada, después de la fecha no se

aceptarán y se contará como trabajo no entregado.

CONTENIDO TEMÁTICO Examen Trabajo a entregar por el alumno

SIMULACION DE PROCESOS 5 DE MARZO DE 2014

-Tareas de ejercicios -Trabajos de investigación bibliográfica -Trabajo de casos-simulación FECHA DE ENTREGA SE FIJARA EN EL MOMENTO DE LA ASIGNACIÓN DE CADA ACTIVIDAD A ENTREGAR POR EL ALUMNO

1-Introducción a la simulación de procesos. Reseña histórica. Habilidades necesarias para la simulación de procesos. Aplicación de la simulación de procesos. Simuladores comerciales de procesos. Limitaciones

2-Modelado de procesos. Estado estacionario y estado transitorio. Describir las características y etapas con las que debe cumplir un modelo matemático de un equipo u operación, así como de procesos.

3-Estrategia general para la simulación de procesos. Definición del problema. Modelo matemático del proceso. Estructura del modelo. Organización de las ecuaciones. Computación. Interpretación de resultados.

4-Explicar los elementos que conforman un análisis de grados de libertad, así como las técnicas para dicho propósito. Identificar las variables que intervienen en el modelo matemático de un proceso. Identificar las ecuaciones, relaciones y restricciones que conforman el modelo matemático de un proceso. Concluir la importancia de la aplicación de un análisis de grados de libertad a los modelos matemáticos, tanto de equipos individuales como interconectados.

5-Estrategias de solución en el modelado de procesos. Método modular secuencial. Método orientado a ecuaciones.

9 DE ABRIL DE 2014 -Tareas de ejercicios -Trabajos de investigación bibliográfica -Trabajo de casos-simulación FECHA DE ENTREGA SE FIJARA EN EL MOMENTO DE LA ASIGNACIÓN DE CADA ACTIVIDAD A ENTREGAR POR EL ALUMNO

6-Análisis estructural. Tabla de incidencias. Tabla de ocurrencias.

7-Características e importancia de los simuladores de procesos. Describir las diferentes clasificaciones de los simuladores de procesos. Identificar las partes fundamentales de un simulador de procesos. Análisis de casos.

OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS

SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS Ciclo 201401 Página | 2

1-Definir y formular un problema de optimización. Describir las características y partes que conforman una función objetivo en la optimización de procesos. Describir los diferentes tipos de funciones objetivo que se presentan en los problemas de optimización. Describir las condiciones necesarias y suficientes para un óptimo.

28 DE MAYO DE 2014 -Tareas de ejercicios -Trabajos de investigación bibliográfica -Trabajo de casos-optimización FECHA DE ENTREGA SE FIJARA EN EL MOMENTO DE LA ASIGNACIÓN DE CADA ACTIVIDAD A ENTREGAR POR EL ALUMNO

2-Describir las características y clasificación de los algoritmos de optimización univariable. Explicar las características de los métodos analíticos para la optimización de funciones univariable. Explicar las características de los métodos basados en el intervalo de incertidumbre para la optimización de funciones univariable. Concluir la importancia de la aplicación de los métodos de optimización univariable en el diseño y desarrollo de procesos. Análisis de casos

3-Describir las características y clasificación de los métodos de optimización multivariable. Explicar las características de los métodos de búsqueda directa en la optimización de funciones multivariable. Explicar las características de los métodos de primer orden en los problemas de optimización. Explicar las características de los métodos de segundo orden en la optimización de funciones multivariable. Concluir la importancia de la aplicación de los métodos de optimización multivariable en el diseño y desarrollo de procesos.

REFERENCIAS

Dimian, A.C. 2003. Integrated design and simulation of chemical processes. Ed. Elsevier. Edgar, T. F. y Himmelblau, D. M. 1988. Optimization of chemical processes. Ed. McGraw-Hill. Himmelblau, D. M., Bischoff, K. B. 1992. Análisis y simulación de procesos. Ed. Reverté. Luyben, W. L. 1989. Process modeling, simulation and control for chemical engineers. Ed. McGraw-Hill. Martínez Sifuentes, et al. 2000. Simulación de procesos en Ingeniería Química. Murphy R.M. 2007. Introducción a los procesos químicos. Principios, análisis y síntesis. Ed. Mc Graw-Hill Puebla-Nuñez, H.F. 2010. Simulaci’on y control de procesos. Ed. UAM. Puigjinier, L. et al 2006. Estrategias de modelado, simulación y optimización de procesos químicos. Ed. Síntesis. Ramírez, W. F. 1997. Computational methods for process simulation. Ed. Butterworth-Heinemann. Scenna, N. J. , et al. 2000. Modelado, simulación y optimización de procesos químicos. HERRAMIENTAS

Fortran, C++, MatLab, Scilab, GAMS, Simulador ChemCad, DWSIM, EMSO, Excel, etc.