09/01/13

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Ingeniería  de  Síntesis  de  Procesos  

¿Qué  es  Ingeniería  de  Procesos?  

!   Es   una   rama   de   la   ingenier ía   con  conocimientos   suficientes   en   ciencia   y  tecnología,   para   aplicarlas   en   el   diseño,  simulación,   optimización,   innovación,  logística  y  gestión  de   los  procesos,  con  base  en   el   estudio   de   aquellos   de   naturaleza  fisicoquímica   y   biotecnológica,   y   una   ética  empresarial   que  promueva   la  protección  del  ambiente  y  la  seguridad  industrial.  

¿Qué  es  síntesis?  

!  Composición   o   formación   de   un   todo  mediante  la  unión  de  varios  elemento.  

!  Método  de  razonamiento  deductivo,  que  parte   de   lo   más   simple   para   llegar   a   lo  más  complejo.  

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Síntesis  de  Procesos  (SP)  !   La  síntesis  de  procesos  genera  un  conjunto  de  

diseños  alternativos  llamados  estructuras  de  proceso  

!   Permite  seleccionar,  entre  ellos,  a  los  más  promisorios  conforme  a  objetivos    pre-­‐establecidos.        

!   Las    estructuras  de    proceso    se  caracterizan  por:    1.     El    tipo    de    unidades    operacionales    involucradas,      2.   El    modo    de  interconexión  de  estas  unidades,  y    

3.   Los  valores  de  las  variables  de  diseño  para  cada  una  de  las  unidades  operacionales.  

Pasos  para  la  resolución  de  problemas  de  Síntesis  

!  Definición  del  problema,    

!   Selección  de  un  sistema  de  valores,  

!   Síntesis  del  sistema,    

!  Análisis  del  sistema,    

!  Optimización;  y    

!   Evaluación    

Definición  del  Problema  

!  Estudio   de   las   necesidades   a  satisfacer   por   el   sistema   y   su  e n t o r n o ,   i n c o r p o r a n d o   u n  modelamiento   matemático   del  mismo.  

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Sistema  de  valores  !  Conjunto    de    objetivos    a    ser  satisfechos  

y  la  relación  entre  los  mismos.      

!  El   sistema  de   valores  provee   los   criterios    para    seleccionar    la    mejor    solución.        

!  Los     objetivos     más     comunes   son:  economía   del   proceso,   controlabilidad,  confiabilidad,   seguridad   e   impacto  ambiental.        

!  Para  satisfacer  estos  objetivos  múltiples,  y  la   posibilidad   de   conflicto   entre   ellos,   se  debe  determinar   la  secuencia  del  proceso  de  decisión.  

Síntesis  de  sistemas  

!  Es  la  etapa  inventiva:  las  entradas  y  salidas  del  sistema  son  conocidas  y  se  debe  formular  un  conjunto  de  estructuras  de  proceso  alternativas  que  satisfagan  el  sistema  de  valores  propuesto.  

Análisis  !  El     análisis     de     sistemas   verifica     el  desempeño   de   cada   una   de     las  estructuras   generadas   fijando   las  entradas   a   dichas   estructuras   y  d e t e r m i n a n d o   l a s   s a l i d a s    correspondientes.      

!  La   etapa   de   análisis   tiene   como   meta  reducir   el   número   de   estructuras   de  proceso  generadas.  

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Optimización  !  Determina  el  mejor  diseño  y  las  mejores  condiciones   de   operación   para   un  p r o c e s o   i n d u s t r i a l   d a d o ,   e n  concordancia  con  el   sistema  de  valores  seleccionado    

!  La  optimización  puede  ser  :  

a. Estática  (en  estado  estacionario)  ó    b. Dinámica   (en   régimen   transitorio)  para  definir  el  sistema  de  control.      

La  evaluación    !  La   etapa   de   evaluación   analiza   las  

c on s e cuen c i a s   d e l   p r o c e so   d e  optimización  y  combina  estos  resultados  de   acuerdo   a   las   reglas   prescritas   en   el  sistema  de  valores.  

!  Todas  las  etapas  pertenecientes  a  la  ruta  lógica  de  resolución  de  problemas  en  SP,  descritas   anteriormente,   están   en  permanente  interacción.  

!  En  particular,  es  importante  reconocer  la  interrelación   entre   la   síntesis,   el   análisis  y  la  optimización.