1) ¿Para qué sirve el escalamiento en la ingeniería química?
El escalamiento es una herramienta vital en la ingeniería química, con ella se pueden reducir errores en diseños directos, debido a correlaciones inexactas o a la falta de información.
2) Define planta piloto
Se define como planta piloto al proceso que consiste en partes especificas ensambladas que operan como un todo armónico con el propósito de reproducir a escala procesos productivos, permitiendo el análisis de las interacciones presentes en operaciones fundamentales, también facilita la posterior operación y aplicación a nivel industrial.
3) Define Escalamiento
Es el proceso mediante el cual se desarrollan criterios y las reglas de asignación numérica que determinan las unidades de medida significativas para llevar de un tamaño dado a otro mayor o menor una operación u objeto. Escala un proceso o equipo es convertirlo de su escala de investigación (laboratorio o piloto) a escala industrial (producción).
4) ¿Cuándo aparece el método Haber-Bosch (para la síntesis de amoniaco) ¿qué quedo demostrado?
Se dieron cuenta que escalar una reacción química del laboratorio a nivel industrial requería de un conocimiento mayor al de la simple química. Entonces la ingeniería química que prueba que es necesario integrar a la física y a la química para el escalamiento de procesos y que es la única disciplina de la ingeniería que es capaz de hacerlo.
5.¿Cuál es la finalidad de usar plantas piloto en la enseñanza de la ingeniería química?
Cuando se experimenta algún proceso a nivel de escala se permite llevar a cabo prácticas multidisciplinarias que para su desarrollo propician la interactividad de los alumnos y maestros en el proceso. Esta interacción (simulación de trabajo) provoca cambios positivos en los usuarios, esto es, les permite desarrollar habilidades tales como:
6) ¿En que circunstancias a las plantas pilotos se les llama modelos?
Cuando se estudia el comportamiento de plantas industriales ya construidas, en donde la planta piloto es una replica y estará sujeta a condiciones de operación previstas para la planta industrial. En este caso la planta piloto se le llama modelo.
7) ¿Porque afirma que el alcance pedagógico en el uso de plantas piloto motiva a los alumnos a "Aprender a aprender"
Porque serán alumnos que una vez integrados al campo de trabajo profesional, estarán familiarizados con los equipos y se interesarán en el desarrollo de nuevas formas de producción y de tecnologías novedosas.
8) Explique el paso fundamental en el escalonamiento según Anaya Durand/Gutierrez
El paso fundamental en el escalonamiento consiste en pasar los datos obtenidos en la planta piloto a un modelo que puede ser: Fenomenológico, Empírico o De Similaridad.
9) Dentro de la ingeniería química indique y explique los 4 tipos de similaridad que le resultan de interés
1- Similaridad geométrica: Es cuando dos cuerpos son geométricamente similares cuando para todo punto en el primer cuerpo existe un punto en el segundo.
2- Similaridad mecánica: Comprende en su área a las similaridades estática, cinemática y dinámica. Cada una de estas puede considerarse como una extensión del concepto de similaridad geométrica en sistemas fijos o en movimiento sujetos a fuerzas externas o internas.
3- Similaridad Térmica: Esta involucra a los sistema en los cuales se presenta flujo de calor por lo que se introduce la dimensión de temperatura ademas de la longitud, fuerza y tiempo.
4- Similaridad química: Esta relacionada con sistemas que presentan reacciones químicas donde la composición varía de un punto a otro, ya sea en procesos intermitentes o continuos, en diferentes instantes.
10) ¿Qué es el análisis dimensional?
Es una poderosa herramienta que permite simplificar el estudio de cualquier fenómeno en el que estén involucradas magnitudes físicas.
11) Relate brevemente el ejemplo "Escalamiento de torres empacadas"
El escalamiento de torres empacadas presenta serios problemas debido a que el rendimiento de una torre puede variar significativamente con cambios en las condiciones de operación.
El objetivo del escalonamiento es reproducir en una torre de mayor capacidad, la operación de una planta piloto, empleando empaque de las mismas dimensiones y fluidos con las misma composiciones iniciales y finales, en las mismas proporciones y a la misma temperatura de operación.
La operación de una torre empacada se evalúa en términos de altura de empaque equivalente a un plato teórico o en la altura de una unidad de transferencia.
