Los Diagramas para Entender Los Procesos Químicos

 

 

“Los diagramas para

Entender los Procesos

Químicos”  PROCESOS QUIMICOS I Diagramas de Procesos Químicos Ing: Felipe Estuardo Yarasca Arcos. 03/07/2009

 

 

2 CHAPTER

1 Los diagramas Para Entender Los Procesos químicos La industria del proceso química química (CPI) está envuelto envuelto en la producción de una variedad ancha de productos que mejoran la calidad de nuestras vidas y generan el ingreso para el las compañías y sus accionistas. En general, general, los procesos químicos químicos son complejos, complejos, e ingenieros químicos químicos en el encuentro de industria una una variedad de flujo del del proceso químico los diagramas. Estos procesos procesos involucran a menudo substancias substancias de reactividad química química alta, la toxicidad alta, y corrosivity alto alto que opera a las presiones altas y temperaturas. Estas características pueden llevar a una variedad de consecuencias potencialmente serias, mientras incluyendo

las explosiones, daño medioambiental, medioambiental, y amenazas a la salud de p personas. ersonas. Es el esencial que errores u omisiones que son el resultado de de la comunicación extrañada entre entre las personas y/o grupos involucraron en el plan y el funcionamiento funcionamiento no ocurre cuando tratando con los procesos del químico. La información visual es la la manera más clara de presentar presentar el material y probablemente es menor ser interpretado interpretado mal. Por estas razones, es esencial ese ingenieros del químico pueden formular los diagramas del proceso apropiados y sea experimentado experimentado analizando analizando e interpretando los diagramas preparó por otros. Este capítulo presenta y discute los diagramas de flujo más comúnes comúnes encontrados en la industria del proceso química. Estos diagramas evolucionan evolucionan del tiempo un proceso se concibe en el laboratorio a través del plan, la construcción, y el muchos años de funcionamiento de la planta. Se describen los más importantes importantes de estos diagramas y discutió en este capítulo. capítulo. La narrativa siguiente se se toma de Kauffman [1] [1] (adaptó por el pe permiso rmiso del Instituto americano americano de Ingenieros Químicos, Químicos, AIChE registran la propiedad propiedad literaria de c 1986, todos, todos, los derechos derechos reservaron) y describe una historia del caso representativa representativa relacionada al desarrollo de un nuevo proceso químico. Muestra Muestra cómo unce juntos de trabajo de los ingenieros ingenieros para proporcionar un plan de la planta e introduce introduce los tipos de diagramas que serán explorado en este capítu capítulo. lo. La investigación y grupo de desarrollo en la ABC Químicos Compañía funcionaron una manera para producir el souptol de la alfa-beta (ABS). ingenieros del Proceso asignaron para trabajar con el desarrollo

 

 

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el grupo ha apedazado un proceso continuo continuo juntos por hacer ABS en el anuncio las cantidades y ha probado partes partes importantes de él. Este trabajo involucró involucró ciento de los diagramas de flujo de bloque, un poco más complejo que otros. Basado en información derivada derivada de estos diagramas de flujo de bloque, una decisión decisión fue tomada proceder con este proceso. Un equipo de ingeniería de proceso de ABC•fs la oficina central lleva a cabo los detallamos procese los cálculos, material y la energía equilibra, equipo clasificando según tamaño, etc. Trabajando con su departamento bosquejando, ellos produjeron produjeron una serie de PFDs (los Diagramas de Flujo de Proceso) para el proceso. Cuando los problemas se levantan y se resuelven resuelven,, el equipo puede revisar y puede volver a dibujar el PFDs. A menudo el trabajo trabajo requiere varias rondas de dibujar, mientras verificando, y revisando. Especialistas en la destilación, destilación, el mando del proceso, cinética, y traslado de calor son traído para ayudar al proceso a uncir en las áreas importantes. Algunos son los empleados de la compañía y otros son consultores. Desde que ABC es sólo una compañía moderado-clasificada según tamaño, no tiene el personal suficiente a prepare los 120 P&IDs (Conduciendo (Conduciendo por tuberías tuberías y la Instrumentación Instrumentación Hace el el diagrama de) necesitó para para el la nueva planta ABS. ABC contrata una ingeniería muy muy conocida y empresa de la construcción (E&C La compañía), DEFCo, hacer este trabajo para ellos. La compañía compañía asigna dos del ABC los equipos del del proceso para trabajar a DEFCo para coordinar el trabajo. DEFCo•fs procesan a ingenieros, especialistas, y bosquejando el depar departamento tamento preparan el P&IDs. Ellos hacen mucho de los detallamos diseñando (los tamaños de la cañería, las espe especificaciones cificaciones de la válvula, así como el dibujo El elytrabajo dos a seis meses. Cada dibu dibujo jo los repasa poretc.) DEFCo•fs proyecte el real. el equipo por el puede equipotomar de ABC•fs. Si hay discordancias, lse os ingenieros y especialistas especialistas del las compañías deben resolverselos. resolverselos. Finalmente, se completan todo el PFDs y los P&IDs y se aprueban. ABC ABC puede ahora prosiga con la construcción. Ellos pueden pueden extender su contrato con DEFCo a incluya esta fase, fase, o ellos puedan salir para las ofertas de la construcción de varios fuentes. Esta narrativa describe una una sucesión típica de de eventos qu quee toman un proyecto proyecto de sus fases iniciales a través de la construcción de la planta. Si DEFCo hubiera llevado a cabo la construcción, ABC podría proseguir y podría tomar la planta o DEFCo podría acortarse para llevar a cabo cabo el salida-despierto y para comisionar la planta. Una Una vez satisfactorio se han reunido las característica técnicas de la actuación, ABC tomarían encima del del funcionamiento de la planta y la producción comercial empezarían. De la concepción del proceso al tiempo la planta planta pone en marcha, dos o más años habrán pasado yéxito millones de dólares habrán gastados sinelel elingreso rédito de la planta.para La planta durante muchos añosestado para producir suficiente pagardebe por operar todos con los los funcionamientos de la planta y reembolsar reembolsar los costos 12 sección 1 Conceptualización y Análisis de Procesos Químicos Químicos ch01.qxd 9/11/2002 11:40 AM Página Página 12 asociado con diseñar y construir la planta. Durante este período que opera, es probable que muchos cambios imprevistos imprevistos tengan lugar. La calidad de los materiales materiales crudos usado por la planta puede cambiar, pueden levantarse levantarse las característica técnicas técnicas del producto, producción las proporciones pueden n necesitar ecesitar ser aumentadas, la actuación de equipo disminuirá disminuirá porque de uso, el desarrollo de nuevos y buenos buenos catalizadores ocurrirá, los costos de utilidades utilidades cambiará, pueden introducirse las nuevas regulaciones medioambientales, medioambientales, o mejoró los equipos pueden pueden aparecer en el mercado. Como resultado de estos cambios del unplanned, deben modificarse los funcionamientos de la planta. Aunque la información que opera sobre los restos de diagramas de proceso originales informativo, la actuación real tomada de la planta que opera será diferente.

 

 

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Las condiciones que que opera actuales actuales aparecerán en las versiones puestas al día día del varios diagramas del proceso que que actuarán como una base primaria por entender el lugar de toma de cambios en la planta. planta. Estos diagramas del del proceso son eesenciales senciales a un ingeniero que ha sido pedido diagnosticar los problemas que que opera, resolver los problemas, en los funcionamientos, a los sistemas del debottleneck para para la capacidad aumentada, y para predecir el los efectos de hacer los cambios en las condiciones condiciones que opera. Todas Todas estas actividades son esenciales esenciales para mantener el funcionamiento de la planta aprovechable. En este capítulo, capítulo, nosotros nos concentramos en tres diagramas a que son importantes los ingenieros químicos: el flujo del bloque, el flujo del proceso, y conduciendo por tuberías e instrumentación los diagramas. De estos estos tres diagramas, nosotros encontraremos que que el más útil al químico ingenieros son el PFD. La comprensión comprensión del PFD representa una m meta eta central de este libro de texto. 1.1 DIAGRAMAS de FLUJO de BLOQUE (BFDs) El diagrama de flujo de bloque se introduce temprano en la educación de ingenieros químicos. En los primeros cursos en el material y la energía equilibra, equilibra, a menudo el paso inicial era convertir un palabra problema en un diagrama de flujo de bloque visual visual simple. Este diagrama era una serie de bloques conectada con la entrada y arroyos de flujo flujo de rendimiento. Él las condiciones que opera incluidas (la temperatura temperatura y presión) y otro importante la información como la conversión y recuperación, cedido la declaración del problema. problema. Él no proporcione detalles que consideran consideran lo que estaba envuelto dentro dentro de los bloques, pero se concent concentró ró en el flujo principal de arroyos a través del proceso. El diagrama de flujo de bloque puede tomar uno de dos formularios. Primero, un diagrama de flujo de bloque puede dibujarse para un solo proceso. Alternativamente, Alternativamente, un diagrama diagrama de flujo de bloque puede se dibuje para para un complejo químico químico completo que involucra involucra muchos químico diferente los procesos. Nosotros diferenciamos diferenciamos entre estos dos tipos de diagrama llamando el primero un bloque flujo proceso diagrama y el segundo un bloque flujo planta diagrama. 1.1.1 bloque Flujo Proceso Diagrama Un ejemplo de un bloque flujo proceso diagrama se muestra muestra en Figura 1.1, y el proceso ilustrado se describe debajo. El capítulo 1 Diagramas para para el Químico Comprensivo Comprensivo Procesan 13 ch01.qxd 9/11/2002 11:40 AM Página 13 Se convierten Toluene Toluene e hidrógeno en un reactor para producir ben benceno ceno y metano. El la reacción no va a la realización, y el toluene del exceso se requiere. El noncondensable noncondensable los gases están separados y descargados. El producto del benceno benceno y los toluene del unreacted sson on entonces separado porproducto. la destilación. El toluene se recicla entonces entonces atrás al reactor y el el benceno quitó en el arroyo del Este diagrama de flujo de bloque da una apreciación global clara de la producción de benceno, el unobstructed por el muchos muchos detalles relacionaron al proceso. Cada bloque en el el diagrama representa una función del del proceso y puede, en la realidad, consista d dee varios los pedazos de equipo. El formato general general y convenciones u usaron saron preparando se presentan los bloque bloque flujo proceso diagramas en Mesa 1.1. Aunque mucha información información está extrañando de Figura Figura 1.1, está claro que tal un el diagrama es muy útil para •ggetting un feel•h para el proceso. Los bloque flujo proceso diagramas diagramas a menudo forme el punto de partida por desarrollar un PFD. Ellos también son mismos útil conceptuando los nuevos procesos y explicando explicando los rasgos principales del procese sin se hundido hundido abajo en los detalles. 1.1.2 bloque Flujo Planta Diagramas Un ejemplo deEste un bloque un complejo completo en Figura 1.2. bloqueflujo flujoplanta plantadiagrama diagramapara es para un carbónquímico al alcohol más altose ilustra

 

 

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Los combustibles plantan. Claramente, Claramente, éste es un proceso complicado en que hay un núme número ro de productos de combustible de alcohol producidos de un feedstock de carbón. Cada bloque en este dia 14 sección 1 Conceptualización C onceptualización y Análisis de Procesos Químicos El Gas del reactor El separador Todavía (Still)  Toluene El hidrógeno El benceno Toluene El Gas mezclado La Conversión de Líquidos mixta 75% Toluene (10,000 kg/h) (820 kg/h) (2,610 kg/h) (8,210 kg/h)

Figure 1.1 Bloque Flujo Proceso Diagrama para la Producción de Benceno ch01.qxd 9/11/2002 11:40 AM Página 14 El gramo representa un proceso químico completo (los compresores y turbinas también son mostrado como los trapezoides), y nosotros pudimos, si nosotros deseáramos, dibuje un bloque flujo proceso diagrama para cada bloque en Figura Figura 1.2. La ventaja de un diagrama diagrama como Figura 1.2 es que nos permite conseguir un un cuadro completo de lo que esta planta hace y cómo todos todos los procesos diferentes actúan recíprocamente. Por otro lado para guardar el diagrama relativamente el uncluttered, sólo información información limitada está disponible sobre sobre cada proceso la unidad. Las convenciones por dibujar los bloque flujo planta diagramas son esencialmente el mismo como cedido Mesa 1.1.

Ambos de diagramas de flujo de era bloque útilsimplemen útiles es para explicar funcionamiento global de plantas tipos químicas. Por ejemplo, consid considera queson usted simplemente te ha el unido un grande compañía industrial química que produce produce una gama amplia de productos productos químicos del sitio a que usted usted se ha asignado. Usted el más probablemente probablemente sería dado un bloque bloque flujo planta diagrama para para orientarlo a los productos y las áreas importantes importantes de funcionamiento. Una Una vez asignado a uno de estas áreas, usted se proporcionaría de nuevo probablemente probablemente con un bloque bloque flujo proceso diagrama que describe los funcionamientos funcionamientos en su particular el área. Además de la función de la orientación descrita antes, antes, diagramas de flujo de bloque se usa para esbozar fuera y pantalla las alternativas del del proceso potenciales. Así, ello elloss se usa para llevar la información necesario hacer las comparaciones tempranas y eliminar eliminar las alternativas compitiendo sin tener que hacer detallaron y las comparaciones costosas. 1.2 Diagrama de Flujo de proceso (PFD) El diagrama de flujo de proceso (PFD) (PFD) representa un paso quántum a de dell BFD en las condiciones de la cantidad deosinformación innecesario formaciónpara que el contiene. contiene el volumen volumen de loslosdatos de la ingeniería químic químicos plan de ElunPFD proceso proceso químico. Para todos diagramas

 

 

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discutieron en este capítulo, capítulo, hay ningún universalmente universalmente aceptó las normas. El PFD de uno la la compañía contendrá ligeramente diferente probablemente Figure 1.2 Bloque Flujo Planta Diagrama D iagrama de un Carbón al Proceso de Combustibles de Alcohol más Alto 

 

 

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La información que el PFD para el mismo proceso de otra compañía. Teniendo Hecho este punto, es justo decir que la mayoría del PFDs lleva la información muy similar. Un PFD comercial típico t ípico contendrá la información siguiente: 1. todos los pedazos pedazos mayores de equipo equipo en el proceso proceso se representarán representarán adelante el haga el diagrama de a lo largo de con una descripción del equipo. Cada pedazo de equipo habrá asignado un único equipo numera y un descriptivo el nombre. 2. todos los arroyos de flujo de proceso se mostrarán y se identificarán por un número. Una descripción de las condiciones del del proceso y composición química química de cada arroyo será incluido. Estos datos se se desplegarán cualquiera directamente directamente en el el PFD o incluido en un flujo acompañando la mesa sumaria. 3. todos los arroyos de utilidad proporcionaron para especializarse equipo que proporciona un proceso la función se mostrará. 4. las vueltas del mando básicas, ilustrando la estrategia estrategia del mando operaban el procese durante los funcionamientos normales, se mostrará. Está claro que el PFD es un diagrama complejo que requiere un esfuerzo esfuerzo sustancial para preparar. Es esencial que para evitar los errores en la presentación presentación e interpretación debe seguir siendo los los uncluttered y debe ser ser fácil seguir. A menudo menudo PFDs son arrastrado adelante las hojas de papel grandes (el Tamaño D: 24” × 36”), y algunos algunos conectaron pueden requerirse las hojas para un proceso complejo. Debido a las limitaciones de tamaño de págin páginaa asociadas con este texto, PFDs completo no puede puede presentarse presentarse aquí. Por consiguiente, consiguiente, cierto liberties liberties se ha tomado en la presentación PFDs en el este este texto.procese Específicamente, Específicamente, cierto será se presentará información acompañando del mesas y sólo esencial esencial que la información incluida incluida en la el PFD. El PFDs resultante retendrá la claridad de presentación, presentación, pero el lector debe referirse al resu resumen men de flujo y equipo las mesas sumarias para extraer toda la información información requerida sobre el el proceso. Antes de que nosotros nosotros discutamos los varios varios aspectos del PFD, debe debe notarse que el el PFD y el proceso que nosotros describimos describimos en este capítulo se usarán a lo largo del el libro. El proceso es el hydrodealkylation de de toluene para para producir el benceno. benceno. Esto es es un proceso comercial comercial bienestudiado y bien-entendió que todavía se usa hoy. El PFD que nosotros presentamos en este capítulo para este proceso es técnicamente factible pero está de ninguna manera perfeccionada. Hay muchas mejoras de hecho, a la tecnología del proceso y actuación económica que puede puede hacerse. Muchas de es estas tas mejoras póngase evidente cuando el material apropiado se presenta. presenta. Esto permite las técnicas proporcionaron a lo llargo argo de este texto ahacer ser aplicado paraprocese identificar identificar problemas técnicos y económicos el proces proceso oa ytravés para el requisito las ambos mejoras.losP Por or consiguiente, cuando nosotros procedemos pen rocedemos del texto, nosotros identificaremos identificaremos las manchas débiles débiles en el plan, plan, haga las mejoras, y mueva mueva hacia un perfeccionó perfeccionó el diagrama de flujo de proceso. Puede categorizarse la información básica proporcionada proporcionada por un PFD en uno del siguiendo: 1. la topología del proceso 2. la información del arroyo 3. la información de equipo Nosotros miraremos cada aspecto del PFD PF D separadamente. Después de que nosotros nos hemos dirigido cada uno de los tres temas, nosotros reuniremos reuniremos toda la información y presentare presentaremos mos el PFD para el proceso del benceno.

 

 

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1.2.1 Topología del proceso Figure 1.3 es un diagrama de flujo de proceso esquema para la producción de benceno (vea también el bloque bloque flujo proceso diagrama en Figura 1.1). Este Este diagrama esquema esquema ilustra la situación de los pedazos mayores mayores de equipo y las conexiones conexiones que el los arroyos del proceso hacen entre el equipo. La situación situación de e interacción entre el equipo y los arroyos del del proceso están llamado la topología del proceso. El equipo se representa simbólicamente simbólicamente por “los iconos” eso identifica la unidad específica específica los

funcionamientos. Aunque Aunque la Sociedad americana de Ingenieros Me Mecánicos cánicos (ASME) [2] publica un  juego de símbolos para usar preparando el flowsheets, no es raro para las compañías para usar los símbolos internos. Un juego comprensivo de símbolos símbolos también se da por Austin [3]. Cualquier cosa puesto de símbolos símbolos se usa, hay raramente raramente un problema identificando identificando el funcionamiento representado por cada icono. Figure Figure 1.4 contiene una lista de dell los símbolos usaron en di diagramas agramas del proceso presentados en este texto. Esta lista cubre más de 90% de aquéllos necesitados necesitados en el fluido (gas o líquido) los procesos. Figure 1.3 muestras por que cada pedazo mayor de equipo equipo del proceso se identifica un número en el diagrama. Una lista del equipo numera a lo largo de con un informe descriptivo nombre para el equipo está impreso a lo largo de la cima del diagrama. La situación de estos números de equip equipo oy nombra aproximadamente corresponde corresponde al horizontal la situación del pedazo correspondiente correspondiente de equipo. La convención para estructurando e identificando identificando el equipo del proceso se dan en Mesa 1.2. Mesa 1.2 mantiene mantiene la información necesario la identificación del procese iconos de equipo mostrados en un Como un ejemplo decada cómo usar oesta informaci ón, funcionamiento de laPFD. unidad P-101A/B y eso eso que número número cartainformación, los medios.

considere el el

P-101A/B identifica el equipo como una bomba P-101A/B indica que la bomba se localiza en área 100 de la planta P-101A/B indica que esta bomba específica es número 01 en unidad 100. P-101A/B indica que una bomba de la la copia de seguridad se ins instala. tala. Hay dos así, idéntico bombea P-101A y P-101B. Una bomba bomba estará operando mientras mientras el otro está ocioso.

 

 

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Figure 1.3 Esqueleto Proceso Flujo Diagrama (PFD) para la Producción de Benceno vía el Hydrodealkylation de Toluene

 

 

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La 100 designación del área se usará para el proceso del benceno a lo largo de este texto. Otros procesos presentados en el texto llevarán otras designaciones del área. A lo largo de la cima del PFD, cada pedazo pedazo de equipo del proceso se asigna un descriptivo el toluene alimente la nombre. De Figura 1.3 puede verse que la Bomba P-101 se llama el “el toluene bomba.” Este nombre normalmente normalmente se usará en las discusiones sobre el proceso y es sinónimo de

P-101.

 

 

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Durante la vida de la planta, se harán muchas modificaciones modificaciones al proceso; a menudo será necesario reemplazar o eliminar el equipo del proceso. Cuando un pedazo de usos de equipo equipo fuera y se reemplaza por una nueva nueva unidad que que proporciona esencialmente esencialmente la misma función del proceso como la unidad vieja, entonces entonces no es raro para el nuevo el pedazo de equipo equipo para heredar el nombre del equipo viejo y número (a menudo menudo un adicional por ejemplo, el sufijo sufijo de la carta se usará H-101 podrían volverse H-101A). En el otro dé, si una modificación del proceso significante significante tiene lugar, entonces es usual usual usar nuevo el equipo numera numera y nombres. El ejemplo ejemplo siguiente, tomado de Figura Figura 1.3, ilustra ilustra este concepto.

XX son las cartas de identificación para la clasificación de equipo El C - Compresor o Turbina E - el Permutador de Calor H - Disparó el Calentador P - la Bomba R - el Reactor T - la Torre TK - el Tanque del Almacenamiento V - el Vaso Y designa una área dentro de la planta ZZ es la designación del número para cada artículo en una clase de equipo A/B identifica unidades paralelas o unidades del apoyo no mostradas en un PFD La Información suplemental la descripción Adicional de equipo dada encima de PFD

 

 

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Ejemplo 1.1 Operadores informan los problemas problemas frecuentes con E-102 que será investigado. EEll PFD para el 100 área de la planta se repasa, y E-102 se identifica como el “el “e l Reactor el Refrigerador de Effluent.” El arroyo del proceso que entra en el refrigerador es una mezcla de condensable y noncondensable los gases a las 654°C eso se condensa para formar una mezcla bifásica bifásica parcialmente.

El refrigerante las 30°C. Estas caracterizan probl problema ema traslado de calor complejo.esAdemás, Adriegue emás, a operadores hancondiciones notado que la la gota deunpresión presión porde E-102 fluctúa fluctúa ferozmente a cierto tiempos, haciendo haciendo mando del del proceso difícil. difícil. Debido a los problemas problemas frecuentes con esto el permutador, se recomienda que E-102 se reemplace por dos permutadores permutadores de calor separados. El primero el permutador refresca qu quee los effluent gasean y generan vap vapor or necesitado en la planta. El segundo segundo el permutador usa el el agua refrescante para alcanzar la temperatura de la salida deseada de 38°C. Estos permutadores permutadores será designado como E-107 (la olla de effluent de reactor) y E-108 (el effluent effluent del reactor el condensador). La designación de E-102 está jubilada y no el reassigned al nuevo equipo. Allí no pueda ser ningún error que E-107 y E-108 son las nuevas unidades unidades en este proceso y eso E-102 ya no existe. Refiriéndose para Figurar 1.3 atrás, puede verse que cada uno uno de los arroyos arroyos del proceso se identifica por un número en una caja del diamante localizada localizada en el arroyo. La dirección del arroyo se identifica por uno uno o más puntas de flecha. Los números de de arroyo de proceso se usa para identificar los arroyos en el PFD, y el tipo de información que es típicamente dado para cada arroyo se discute en la próxima sección. También identificado en Figura 1.3 es los arroyos de utilidad. Se necesitan las utilidades los servicios eso está disponible disponible en la planta. Se proporcionan proporcionan un rango a las plantas químicas d dee central utilidades que incluyen incluyen electricidad, el aire comprimido, comprimido, el agua refrescante, refrigeró riegue, cueza al vapor, los condensate vuelven, gas inerte por cubrir, cloaca química, la pérdida, riegue el tratamiento, y señales luminosas. Una lista de los servicios comúnes se da en Mesa 1.3, qué también mantiene una guía la identificación de arroyos del proceso. Cada utilidad se identifica por las iniciales proporcionadas en Mesa 1.3. Como un ejemplo, permítanos localizar E-102 en Figura 1.3. La anotación, el cw, asociado con el nonprocess arroyo que fluye en E-102 indica que ese agua refrescante se usa como un refrigerante. Electricidad impulsaba los motores y los los generadores son son una utilidad adicional adicional que no se identifica en el PFDaoequipo en Mesa pero osequita pero trataelseparadamente. utilidades directamente mostradas se relaciona que1.3 agrega calor dentro delLa mayoría de las

 

 

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Los Arroyos del proceso

Todas las convenciones mostradas en Mesa 1.1 aplican. El símbolo del diamante localizó en las líneas de flujo. La identificación numérica (único para ese arroyo) insertó en el diamante. Dirección de flujo mostrada por las flechas en las líneas de flujo. Los Arroyos de utilidad El lps el Vapor De baja presión: 3 –5 barg (se sentaba) ‡ El Vapor de Medio-presión de mps: 10 –15 barg (se sentaba) ‡ El hps el Vapor De alta presión: 40 –50 barg (se sentaba) ‡ Los htm Calientan los Medios de comunicación del Traslado (Orgánico): a 400°C El cw el Agua Refrescante: De torre 30°C refrescante vuelta a menos de 45°C† El Agua de Río de wr: De río 25°C 25 °C vuelto a menos de 35°C Los rw Refrigeraron el Agua: En a 5°C vueltos a menos de 15°C Los rb Refrigeraron la Salmuera: En a -45°C vueltos a menos del 0°C El cs Químico Pérdida Agua con el BACALAO alto El ss el Agua de Pérdida Sanitaria con BOD alto, etc. etc . El el el Calor Eléctrico (especifique 220, 440, 660V servicio) El ng el Gas Natural Los fg Alimentan el Gas

 

 

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Los fo Alimentan el Aceite Los fw Disparan el Agua Las presiones de ‡These son fijas durante las fases del plan preliminares pre liminares y los valores típicos varíe

dentro del del rangos mostrados. †Above 45°C, la escamadura significante ocurre. 

Procese para controlar las temperaturas. Esto Esto es común para la mayoría el químico los procesos. 1.2.2 Información del arroyo Del diagrama de flujo flujo de proceso, Figure 1.3, la identificación del proceso, proceso, los arroyos están claros. Para diagramas pequeños que que contienen sólo unos funci funcionamientos, onamientos, las características de los arroyos como como las temperaturas, temperaturas, presiones, las composiciones, composiciones, y pueden mostrarse los flowrates directamente en la figura, adyacente al arroyo. EEsto sto no es práctico para un diagrama más complejo. En este caso, sólo el número número del arroyo está con tal de que en el diagrama. Esto pone en un índice el arroyo arroyo a la información sobre u un n resumen de flujo o mesa del arroyo que se proporciona a menudo debajo del diagrama de flujo de proceso. En este texto el flujo que la mesa sumaria se proporciona como una atadura separada al PFD. La información del arroyo que normalmente normalmente se da en un flujo la mesa su sumaria maria es cedida Mesa 1.4. es dividido en dos información del groups —required y optativo los information information—that pueden ser importantes a los procesos específicos. La suma de flujo -

La Información esencial El Número del arroyo La temperatura (°C) La presión (obstruya) El Fragmento de vapor La Masa total Flowrate (el kg/h) El Lunar total Flowrate (el kmol/h) El Componente individual Flowrates (el kmol/h) La Información optativa Los Fragmentos de Lunar de componente Los Fragmentos de Masa de componente El Componente individual Flowrates (el kg/h) Flowrates volumétrico (el m3/h) Las Propiedades Físicas significantes La densidad La viscosidad Otro Los Datos termodinámicos Caliente la Capacidad El arroyo Enthalpy Los K-valores El Nombre del arroyo

 

 

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La mesa del mary para el proceso del benceno, Figure Figure 1.3, se da en Mesa 1.5 1.5 y contiene toda la información requerida listó en Mesa 1.4. Con la información del PFD PFD (Figura 1.3) y el flujo la mesa sumaria (Mesa 1.5), los problemas problemas con respecto a los equilibrios del material y otros problemas problemas son fácilmente analizado. Para empezar ganando la experiencia experiencia trabajando con la información del PFD, los ejemplos siguientes se proporcionan. Ejemplo 1.2 Verifique el equilibrio material global por el proceso del benceno mostrado en Figura 1.3. Del figure, nosotros identificamos la entrada vierte como Arroyo 1 (los toluene alimentaban) y Vierte 3 (el hidrógeno alimente) y el rendimiento rendimiento vierte como Arroyo 15 (el bence benceno no del producto) y Vierte 16 (el gas de combustible). Del flujo la mesa sumaria, estos flujos se listan como (las unidades son en (103 kg)/h):

La entrada: Vierta 3 0.82 Vierta 1 10.00 Sume 10.82×103 kg/h El rendimiento: Vierta 3 0.82 Arroyo 15 8.21 Vierta 1 10.00 Arroyo 16 2.61 Sume que 10.82×103 kg/h Suman 10.82×103 kg/h

 

 

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Del PFD, la entrada vierte a R-101 se muestra como Arroyo 6 (el reactor alimentaba) y Arroyo 7 (recicle el gas apague), y el arroyo del rendimiento es Arroyo 9 (los effluent del reactor vierten). De la información en Mesa 1.5 (las unidades unidades son los los kmol/h): los toluene introdujeron = 144 (Arroyo 6) + 0.04 (Arroyo 7) = 144.04 kmol/h el benceno produjo = 116 (Arroyo 9) - 7.6 (Arroyo 6) - 0.37 (Arroyo 7) = 108.03 kmol/h e = 108.03/144.04 = 0.75 Alternativamente, nosotros podemos escribir Los lunares de benceno produjeron produjeron = el toluene en - el tolu toluene ene fuera = 144.04 - 36.00 = 108.04 kmol/h e = 108.04/144.04 = 0.75

1.2.3 Información de equipo El último elemento del del PFD es el resumen de de equipo. Este resu resumen men proporciona la información necesario estimar los costos costos de equipo y amueblar amueblar el la base para el plan detallado detallado de equipo. equipo. Mesa 1.6 proporciona la información necesitado para el resume resumen n de equipo para la mayoría del

equipo encontrado en presentada los procesosenfluidos. flui dos. Se usa la información Me Mesa sa 1.6 preparando el equipo la porción sumaria del PFD para el proceso del benceno. benceno. El resumen de equipo equipo para el proceso del benceno benceno se presenta en Mesa 1.7, y detalles de cómo cómo nosotros estime y escoge que los varios parámetros de equip equipo o se discuten en el Capítulo 9.

 

 

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La mesa 1.7 Resumen de Equipo para el Toluene Hydrodealkylation PFD Caliente los Permutadores el E-101 E-102 E-103 el E-104 E-105 E-106 Teclee Fl.H. Fl.H. MDP Fl.H. MDP Fl.H. El área (el m2) 36 763 11 35 12 80 El deber (MJ/h) 15,190 46,660 1055 8335 1085 9045 La cáscara Temp. (°C) 225 654 160 112 112 185

Pres. (obstruya) 26 24 6 3 3 11 Escalone Vap. La equivalencia. Cond. Cond. Cond. l Cond. MOC 316SS 316SS CS el CS CS CS El tubo Temp. (°C) 258 40 90 40 40 147 Pres. (obstruya) 42 3 3 3 3 3 Escalone Cond. l l l l Vap. MOC 316SS 316SS CS el CS CS CS Vessels/Tower / Los reactores el V-101 V-102 V-103 el V-104 T-101 R-101 La temperatura (°C) 55 38 38 112 147 660 La presión (obstruya) 2.0 24 3.0 2.5 3.0 25 La orientación Horizn'l Horizn'l Vertical Vertical Vertical Vertical El MOC CS CS CS CS CS 316SS El tamaño Height/Length (m) 5.9 3.5 3.5 3.9 29 14.2 El diámetro (m) 1.9 1.1 1.1 1.3 1.5 2.3 Internals s.p. s.p. 42 catalizador de bandejas de cedazo 316SS condensaron cama-10m P-101 P-102 C-101 Pumps/Compressors (A/B) (A/B) (A/B) el Calentador H-101 El flujo (el kg/h) 13,000 22,700 6770 Tipo Disparó La Densidad fluida (el kg/m3) 870 880 8.02 MOC 316SS Power (el árbol) (el kW) 14.2 3.2 49.1 Deber (MJ/h) 27,040

 

 

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La mesa 1.7 Resumen de Equipo para el Toluene Hydrodealkylation PFD (continuado) P-101 P-102 C-101 Pumps/Compressors (A/B) (A/B) (A/B) el Calentador H-101 Type/Drive Recip. / Centrf. / Centrf. / el Área Radiante (el m2) 106.8 Eléctrico Eléctrico Eléctrico La eficacia (el Fluido 0.75 0.50 0.75 Área de Convective (el m2) 320.2 Power/Shaft Power)

MOC el CS CS CS el Tubo P (obstruya) 26.0 Temp. (en) (°C) 55 112 38 Pres. (en) (obstruya) 1.2 2.2 23.9 Pres. (fuera) (obstruya) 27.0 4.4 25.5 La llave: Los Materiales de MOC de Equivalencia de la construcción Parcial 316SS tipo de acero Limpio 316 F.H. la cabeza Fija CS Carbono acero Fl.H. la cabeza Flotante Vap Stream que se vaporiza Rbl Reboiler Cond Stream que se condensa c ondensa s.p. el plato de la Salpicadura Recipr. El Líquido de l reciprocando Centrf. MDP centrífugo la cañería doble Múltiple 1.2.4 Topología combinando, combinando, Datos del Arroyo, y Estrategia del Mando Mando para Dar un PFD A este punto, nosotros hemos guardado la cantidad de información del proceso desplegada adelante el PFD a un mínimo. Un ejemplo más representativo representativo de un PFD para el benceno el proceso se muestra en Figura 1.5. Este diagrama incluye todos los elementos encontrados en Figure 1.3, alguna de la información encontraron encontraron en Mesa 1.5, más la información adiciona adicional,l, en las vueltas del mando mayores usadas en el proceso. información ormación las banderas.” La forma Se agrega la información del arroyo al diagrama atando “la inf de las banderas indica la información específica proporcionada proporcionada adelante el la bandera. Figure 1.6 ilustra todas las banderas banderas usadas en este este texto. Éstos que la información marca juegue un papeldual. Ellos proporcionan proporcionan información necesitada necesitada en el plan de la la planta que lleva a plante la construcción y en el análisis análisis de problemas que opera durante la vida del la planta. Las banderas están montadas en un personal conectado al arroyo del proceso apropiado.

Más de uno la bandera puede montarse en un personal. Un ejemplo que ilustra el diferente información desplegada en el PFD se da debajo.

Ejemplo 1.4 Nosotros localizamos Arroyo 1 en Figura 1.5 y notamos que siguiendo la identificación del arroyo inmediatamente diamante que un personal se pega. Este personal lleva tres band banderas eras que contienen a lo siguiente siguiente los datos del arroyo: arroyo: 28 sección 1 Conceptualización y Análisis de Procesos Químicos La mesa 1.7 Resumen de Equipo para el Toluene Hydrodealkylation PFD (continuado) P-101 P-102 C-101 Pumps/Compressors (A/B) (A/B) (A/B) el Calentador H-101 Type/Drive Recip. / Centrf. / Centrf. / el Área Radiante (el m2) 106.8 Eléctrico Eléctrico La eficaciaEléctrico (el Fluido 0.75 0.50 0.75 Área de Convective (el m2) 320.2

 

 

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Power/Shaft Power) MOC el CS CS CS el Tubo P (obstruya) 26.0 Temp. (en) (°C) 55 112 38 Pres. (en) (obstruya) 1.2 2.2 23.9 Pres. (fuera) (obstruya) 27.0 4.4 25.5 La llave: Los Materiales de MOC de Equivalencia Equivalencia de la construcción Parcial 316SS tipo de acero Limpio 316 F.H. la cabeza Fija CS Carbono acero Fl.H. la cabeza Flotante Vap Stream que se vaporiza Rbl Reboiler Cond Stream que que se condensa condensa s.p. el plato de de la Salpicadura Salpicadura Recipr. El Líquido de l reciprocando Centrf. MDP centrífugo la cañería doble Múltiple ch01.qxd 9/11/2002 11:40 AM Página 28 El capítulo 1 Diagramas para el Químico Comprensivo Procesan 29 1. la temperatura de 25 °C 2. la presión de 1.9 barra 3. la proporción de flujo de masa de 10.0 x 103 kg/h Se indican las unidades para cada variable del proceso en la llave proporcionada a la izquierdomano el lado de Figura 1.5. Con la suma de las las vueltas de mando de proceso y la información marca, el PFD empieza a desordenarse. Por consiguiente consiguiente para conservar la claridad, es necesario para limitar qué datos se presentan con éstos las banderas banderas de información. Afortunadamente, Afortunadamente, las banderas en un PFD son fáciles agregar, quitan, y cambian, e incluso las banderas banderas temporales de vez en cuando puede puede proporcionarse. La información proporcionada en las banderas banderas también es incluido en el resu resumen men de flujo la mesa. Sin embargo, a menudo es más conveniente conveniente al analizar el PFD para tener tener ciertos datos directamente en el diagrama. No toda la información del proceso proceso es de importancia igual. Las pautas gene generales rales para qué datos deben ser incluidos en las banderas de información en el PFD es difícil definir. Sin embargo, como un mínimo, mínimo, información crítico a la segu seguridad ridad y funcionamiento funcionamiento de la planta debe darse. Esto incluye las las temperaturas y presiones asociad asociadas as con el reactor, el flowrates d dee alimento y producto vierte, y presiones del arroyo arroyo y temperaturas que son substancialmente substancialmente más alto que el resto del del proceso. Adicional las necesidade necesidadess son el proceso específico. específico. Algunos ejemplos de dónde y por qué la información información debe ser incluido incluido directamente en un un PFD se da debajo.

Ejemplo 1.5 El ácido acrílico es la temperatura sensible y polymerizes a las 90°C cuando presenta en la concentración alta. Está separado por la destilación y hojas del fondo de la torre. En esto esto embale, se mantendrían una una temperatura y bandera de presión el arroyo ar royo que deja el reboiler.

Ejemplo 1.6 En el proceso del benceno, el alimento al reactor está substancialmente más caliente que el resto del el proceso y es es crucial al funcionamiento funcionamiento del proceso. Además, la reacción es el exothermic, exothermic, y la temperatura de effluent de reactor debe supervisarse cuidadosamente. Por esta razón

Vierta 6 (entrando) y Vierte 9 (saliendo) tiene las banderas de temperatura.

 

 

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Ejemplo 1.7 Las presiones de los arroyos a y de R-101 en el proceso del benceno también es importante. La diferencia en la presión entre los dos arroyos da la gota de presión por el reactor. Esto, a su vez, da una indicación de cualquier maldistribution de gas a través del catalizador las camas. Por esta razón, las banderas de presión son también incluido en los Arroyos 6 y 9.

LA IDENTIFICACIÓN DEL ARROYO LA TEMPERATURA LA PRESIÓN FLOWRATE LÍQUIDO GASEE FLOWRATE FLOWRATE MOLAR LA MASA FLOWRATE

 

 

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De importancia secundaria el hecho es que las banderas son útiles reduciendo reduciendo el tamañ tamaño o del flujo la mesa sumaria. Para las bombas, compresores, compresores, y permutadores de calor, el los flujos de masa son el mismo para la entrada entrada y el rendimiento rendimiento vierte, y las entradas completa completass en la mesa del arroyo no es necesario. Si la entrada (o rendimiento) rendimiento) el arroyo es incluid incluido o en la mesa del arroyo, y una bandera se agrega para proporcionar proporcionar la temperatura (en (en el caso d dee un caliente el permutador) o la presión (en el caso de una una bomba) para el otro arroyo, entonces, hay ninguna necesidad de presentar este arroyo en el flujo la mesa sumaria. Ejemplo 1.8 Siga Arroyo 13 que deja la cima de la columna del benceno en el benceno PFD cedido la Figura 1.5 y en Mesa 1.5. Este arroyo atraviesa el condensador condensador del benceno, E-104, en el el tambor del reflujo, V-102. La mayoría de este arroyo fluye fluye entonces en el reflujo bombee, bombee, P-102, y hojas como Arroyo 14, mientras los noncondensables restantes dejan el tambor del reflujo en Vierta 19. El flowrate de masa y flowrates del componente de todos estos arroyos se ceden Mesa 1.5. El arroyo que deja E-104 no es incluido en la mesa del arroyo. En cambio, un bandera dando la temperatura (112°C) se proporcionó en el diagrama (indicando la cond condensación ensación sin subalterno-refrescante). Una bandera adicional, mientras mostrándole la bomba a lo siguiente de presión, también es mostrado. En este caso la entrada entrada para Arroyo 14 podría omitirse de la me mesa sa del arroyo, porque simplemente es la suma de Arroyos 12 y 15, y ninguna información se perdería.

 

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Más información podría ser incluida en la la Figura 1.5 espacio tenido para para el diagrama no estado limitado por el formato del texto. Es muy importante que los restos de PFD El capítulo 1 Diagramas para el Químico Comprensivo Procesan 31 V-104 EL V-102 V-103 E-103 EL E-106 T-101 E-104 EL V-104 P-102A/B E-105 Pres alto. Pres bajo. Alimente el Benceno Benceno Benceno Reflujo Reflujo Bomba Producto Escalone el Sep. Escalone el Sep. Preheater el Reboiler Columna Condensador Tambor Refrigerador El benceno vía el Hydrodealkylation Hydrodealkylation de Toluene Toluene ch01.qxd 9/11/2002 11:40 AM Página 31 el uncluttered y fácil fácil para seguir para evitar evitar errores y equivocaciones. El material adicional agregando para Figurar 1.5 riesgos que sacrifican la claridad. La mesa de flujo presentó en Mesa 1.5, el resumen de equipo presentó en Mesa 1.7, y Figura Figura 1.5 tomados juntos juntos constituyen toda la información contenida contenida en un PFD producidos comercialmente. El PFD es el primer primer diagrama comprensivo dibujado dibujado para cualquier nueva nueva planta o el proceso. Proporciona que toda la información información necesitó entender el q químico uímico el proceso. Además, se da da la información suficiente suficiente sobre el equipo, la energía, energía, y equilibrios materiales materiales para establecer eell protocolo de mando mando de proceso y preparar las estimaciones del del costo para determinar la viabilidad económica del proceso. Se necesitan muchos dibujos adicionales construir la planta. Toda la información del proceso requerido puede tomarse de este PFD. Como descrito en la narrativa a el principio de eeste ste capítulo, el desarrollo del del PFD se lleva el más a menudo fuera por la compañía que que opera. Las actividades subsecuentes subsecuentes en el plan de la planta son a menudo acortado fuera. El valor del PFD no acaba con la construcción de la planta. planta. Permanece el documento que el mejor describe el proceso, proceso, y se usa en el entrenamiento de operadores y los nuevos ingenieros. ingenieros. Se consulta para diagnosticar operando regularmente regularmente problemas que se levantan y para predecir los efectos de cambios en el proceso. 1.3 CONDUCTO Y DIAGRAMA de la INSTRUMENTACIÓN (P&ID) El conducto y diagrama de la instrumentación (P&ID) o el diagrama de flujo mecánico (MFD) proporciona información necesitada por ingenieros ingenieros empezar planeando para la construcción de la planta. El P&ID incluye cada aspecto mecánico de la planta eexcepto xcepto la información cedida Mesa 1.8. 1.8. Las convenciones generales usaron dibujando Se dan P&IDs en Mesa 1.9. Cada PFD le exigirá a muchos P&IDs que proporcione los datos necesarios. La figura 1.7 son un P&ID representativo representativo para la sección sección de la destilación del proceso del benceno benceno mostrado en Figura 1.5. El P&ID presentó en Figura 1.7 proporciona la información adelante el conducto, y esto es incluido como la parte del diagrama. Como una alternativa, cada uno la cañería puede numerarse, numerarse, y los specifics de cada línea pue pueden den proporcionarse en un mesa separada que acompaña este diagrama. Cuando posible, el tamaño físico de 

1. Que opera condiciona T, P, 2. los flujos del arroyo 3. las situaciones de equipo 4. la asignación de ruta de la cañería los a. Conducen por tuberías las longitudes b. los montajes de la Cañería 5. los apoyos, fundaciones

estructuras,

y

 

 

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La mesa 1.9 Convenciones C onvenciones Construyendo Construyendo Conducto y Diagramas de la l a Instrumentación Para Equipment—Show Cada Pedazo Incluyendo Las unidades de repuesto Las unidades paralelas Los detalles sumarios de cada unidad Para Piping—Include Todas las Líneas Incluso los Desagües, Conexiones de la Muestra y Especifica El tamaño (use los tamaños normales) El horario (el espesor) Los materiales de construcción El aislamiento (el espesor y tipo) Para Instruments—Identify Los indicadores Los registradores

Directores Muestre las líneas del instrumento

 

 

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Para Utilities—Identify Las utilidades de la entrada Termine las utilidades Termine para gastar los medios del tratamiento Los funcionamientos de la unidad grande-clasificados según tamaño se reflejan por el tamaño del símbolo en el diagrama. Las conexiones de utilidad son identificadas identificadas por una caja numerada en el P&ID. El núm número ero dentro

de la caja la utilidad específica específica identifica. El identificando identificando importante la utilidad se muestran las conexiones en una mesa en el P&ID. Todos procesan información que puede puede medirse en la plan planta ta se muestra adelante el P&ID por las banderas redondas. redondas. Esto incluye incluye la información a ser grabada y usó en las vueltas de mandodeproceso. Las banderas banderas redondas en el diagrama indican donde la infor información mación se obtiene en el proceso e identifica identifica las medidas tomadas y cómo la información se reparte reparte con. Mesa 1.10 resume las convenciones convenciones usadas a identifique información información relacionada a la instrumentación y mando. El ejemplo siguiente siguiente ilustra la interpretación de instrumentación instrumentación y símbolos del mand mando. o.

Ejemplo 1.9 Considere la línea de producto de benceno que deja el lado diestro del P&ID en Figura 1.7. El flowrate de este arroyo se controla controla por una válvula del mando de que recibe un un signo un el

elemento de medición de nivel puso en V-104. La L a sucesión de instrumentación es como sigue:

 

 

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Figure 1.7 Conducto y Diagrama de la Instrumentación para la Destilación del Benceno (adaptó de Kauffman, D, Hojas de Flujo y Diagramas,” AIChE Modular

La instrucción, Serie G: El plan de Equipo, serie editor J. Beckman, AIChE, Nueva York, 1986, vol 1, el Capítulo G.1.5, AIChE registran la propiedad literaria de © 1986 AIChE, todos, los derechos reservaron)

 

 

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Mesa que 1.10 Convenciones Usaron por Identificar la Instrumentación en P&IDs (ISA ISA-S5-1 normal, [4]) La situación de Instrumentación

El instrumento localizó en la planta El instrumento localizó en el frente de tablero en el cuarto del mando El instrumento localizó atrás adelante de tablero en el cuarto del mando

Los significados de Cartas de Identificación XYY Primero la Carta (X) Segundo o Tercera Carta (Y) Una Alarma del Análisis La B Quemador llama El Mando de Conductibilidad de C Densidad de D o la gravedad específica El E Voltaje Elemento F Flowrate H Hand (por mano comenzó) Alto

Yo la Corriente Indica J Power K Time o tiempo horario Mando estación L Level Luz o bajo Humedad de M o Medio de humedad o intermedio El Orificio de O P Pressure o Punto del vacío Cantidad de Q o evento Radioactividad de R o Registro de la proporción o impresión S Speed o Interruptor de frecuencia La Temperatura de T Transmite La V Viscosidad Válvula, apagador, o persiana W Weight Bien Y Relay o computa Z Position el Paseo La identificación de Conexiones del Instrumento

El capilar Neumático Eléctrico

 

 

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Un elemento dándose cuenta de nivelado (LE) se localiza en el tambor del reflujo V-104. V -104. Un transmisor nivelado (LT) también localizado en V-104 envía un signo eléctrico (designó por una línea golpeada) a un indicador nivelado y director (LIC). Este LIC se localiza en el cuarto del mando en el panel de control o la consola (como indicado por la línea horizontal horizontal bajo LIC) y puede observarse por llos os operadores. Del LIC, un signo eléctrico se envía a un instrumento (LY) es eso o computa el correcto la posición de la válvula y a su vez envía un signo neumático (designó (designó por una línea sólida con la incubación de la cruz) para activar la válvula del mando mando (LCV). para advertir advertir a operadores de potencial los problemas, se ponen dos alarmas en el cuarto del mando. Éstos son una alarma de alto nivel (LAH) y una alarma de bajo nivel (LAL), y ellos reciben el mismo signo del trans transmisor misor nivelado como hace al director. Esta vuelta del mando también se indica en el PFD de Figura 1.5. Sin embargo, los detalles de toda la instrumentación se condensa en un solo símbolo (LIC), qué adecuadamente describe la función de mando de proceso esencial a realizándose. realizándose. La acción del mando que el lugar de las tomas no se describe explícitamente explícitamente en o dibujo. dibujo. Sin embargo, es una cuestión si simple mple a infiera que si hay un aumento en en el nivel de líquido líquido en V-104, la válvula del mando mando abrirá ligeramente y el flujo de producto del benceno aumentará, mientras tendiendo a bajar el nivel en V-104. Para una disminución en el nivel de líquido, la válvula cerrará ligeramente. Los detalles de las otras vueltas del mando en las Figuras se dejan 1.5 y 1.7 a los problemas a el fin de este capítulo. Merece la pena que en virtualmente todos casos de proceso controle en los procesos del químico, el elemento elemento del mando final es una válvula. Así, todo el mando mando la lógica es basado en el efecto en que que un cambio en un flowrate dad dado o tiene un dado inconstante. La llave a entender la lógica del mando es identificar qué qué flowrate está manipulándose para para controlar qué inconstante. Una vez esto esto se ha hecho, es un la materia relativamente relativamente simple para ver en en que dirección en que la válvula debe cambiar pida para hacer el cambio deseado en el mando inconstante. El tiempo tiempo de la contestación del el sistema y tipo tipo de mando acción used—for ejemplo, proporcional, íntegro, o los differential—is dejaron a los ingenieros del instrumento y no se cubren en este texto.

El P&ID es la última fase de plan del proceso y saques como una guía por aquéllos quién será responsable para el plan final y construcción. Basad Basado o en esto el diagrama: 1. los ingenieros mecánicos y los ingenieros civiles diseñarán e instalarán los pedazos del equipo. 2. ingenieros del instrumento especificarán, instale, y sistemas de mando de cheque. 3. los ingenieros agudos desarrollarán diseño de la planta y dibujos de elevación. 4. ingenieros del proyecto desarrollarán planta y horarios de la construcción. El elemento del mando final en casi todos mando del proceso químico las vueltas son una válvula. 36 sección 1 Conceptualización y Análisis de Procesos Químicos ch01.qxd 9/11/2002 11:40 AM Página 36 Antes de último aceptación, los P&IDs sirven como una lista de control contra que cada uno el artículo en la planta se verifica.

 

 

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El P&ID también usa entrena a operadores. operadores. Una vez la planta se construye y es operacional, hay límites a qué operadores operadores puede hacer. Sobre toda esa esa lata se haga a correcto o altera la actuación de la planta es abrir, el cierre, o cambia la posición de una válvula. La parte del entrenamiento propondría las situaciones y requeriría a los operadores a puede describir describir qué válvula específica específica debe cambiarse, cambiarse, cómo debe ser cambiado, y qué observar para supervisar supervisar los efectos del cambio. La planta planta los simuladores (similar (similar a los simuladores del vuelo) a veces está envuelto en el entrenamiento del operador. Estos programas son sofisticados, simuladores de proceso de real-tiempo r eal-tiempo que muestran un operador del aprendiz qué rápidamente los cambios en las variables controladas propagan a través de el proceso. También es es posible para cosas así programa para de desplegar splegar guiones de proceso perturba para que que operadores puedan puedan conseguir los entrenamientos entrenamientos reconociendo y corregiendo las tales situaciones. Estos tipos de programas son son muy útiles y rentables rentables en el operador operador inicial entrenando. Sin embargo, el uso de P&IDs todavía es muy importante en esto considere. El P&ID es particularmente importante para el desarrollo de ssalida-a alida-a los procedimientos donde la planta no está bajo la influencia del del mando del proceso instalad instalado o los sistemas. Ejemplo 1.10 Considere el salida-despierto de la columna de la destilación mostrada en Figura 1.7. Qué sucesión habría

¿se siga? El procedimiento está más allá del alcance de de este texto, pero se desarrollaría de una serie de preguntas como ¿a. que Qué válvula debe abrirse primero? b. lo que debe hacerse cuando la temperatura de. . . los alcances. . . ? ¿c. A qué valor el director debe ponerse? ¿d. Cuándo el sistema puede ponerse en el mando automático? Éstos duran tres secciones han han seguido el desarrollo de un proceso de un BFD simple a través del PFD y finalmente al P&ID. Cada paso mostró adicional la información. Esto puede verse siguiendo siguiendo el progreso de la destilación destilación la unidad como él mueve a travé travéss de los tres diagramas descritos. 1. el Diagrama de Flujo de bloque (BFD) (vea Figura 1.1): La columna se mostró como un la parte de uno de los tres bloques del proceso. 2. el Diagrama de Flujo de proceso (PFD) (vea Figura 1.5): La columna se mostró como el el juego siguiente de equipo individual: una torre, el condensador, el tambor del reflujo, el reboiler, el reflujo bombea, y los mandos mandos del proceso asociados. 3. conduciendo por tuberías y Diagrama de la Instrumentación (P&ID) (vea Figura 1.7): La columna se mostró como un diagrama comprensivo que incluye los detalles adicionales