{"id":9063,"date":"2022-03-10T22:00:50","date_gmt":"2022-03-10T22:00:50","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/?p=9063"},"modified":"2022-03-10T22:00:51","modified_gmt":"2022-03-10T22:00:51","slug":"clase-digital-4-recirculacion-derivacion-y-solucion-de-problemas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/clase-digital-4-recirculacion-derivacion-y-solucion-de-problemas\/","title":{"rendered":"Clase digital 4. Recirculaci\u00f3n, derivaci\u00f3n y soluci\u00f3n de problemas"},"content":{"rendered":"\n<div class=\"wp-block-cover is-light\" style=\"min-height:284px;aspect-ratio:unset;\"><span aria-hidden=\"true\" class=\"has-background-dim-40 wp-block-cover__gradient-background has-background-dim\"><\/span><img decoding=\"async\" class=\"wp-block-cover__image-background wp-image-9064\" alt=\"person in red shirt wearing black and gray headphones\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/y8tilvknleg.jpg\" style=\"object-position:65% 86%\" data-object-fit=\"cover\" data-object-position=\"65% 86%\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1600\" height=\"1067\" class=\"wp-block-cover__image-background wp-image-9064\" alt=\"person in red shirt wearing black and gray headphones\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/y8tilvknleg.jpg\" style=\"object-position:65% 86%\" data-object-fit=\"cover\" data-object-position=\"65% 86%\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/y8tilvknleg.jpg 1600w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/y8tilvknleg-300x200.jpg 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/y8tilvknleg-1024x683.jpg 1024w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/y8tilvknleg-768x512.jpg 768w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/y8tilvknleg-1536x1024.jpg 1536w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/y8tilvknleg-272x182.jpg 272w\" sizes=\"auto, (max-width: 1600px) 100vw, 1600px\" \/><\/noscript><div class=\"wp-block-cover__inner-container is-layout-flow wp-block-cover-is-layout-flow\">\n<p class=\"has-text-align-center has-base-3-color has-text-color has-large-font-size wp-block-paragraph\">Recirculaci\u00f3n, derivaci\u00f3n y soluci\u00f3n de problemas<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"introduccion\">Introducci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00a1Hola!<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Qu\u00e9 gusto poder encontrarte en esta nueva sesi\u00f3n, espero que sigas descubriendo este curso\u00a0Balance de materia y lo encuentres fascinante.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Los procesos qu\u00edmicos usualmente no se llevan a cabo de manera perfecta o bajo las condiciones en las cuales se tienen disponibles las materias primas o las corrientes internas del proceso, lo cual presenta un reto para poder llevar a cabo los procesos de la manera deseada. La recirculaci\u00f3n y derivaci\u00f3n son dos tipos de estrategias que se pueden implementar para emplear al m\u00e1ximo los recursos disponibles en el proceso y la forma de c\u00f3mo adecuar las corrientes a las condiciones deseadas.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Este tema complementa los procesos donde se pueden encontrar m\u00faltiples unidades o sistemas identificados en el proceso. Te invito a que identifiques la importancia de este tema y qu\u00e9 implicaciones tiene desde el punto de vista de nuevos sistemas\u2026 esa es la clave del \u00e9xito.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00a1Te invito a empezar esta sesi\u00f3n con mucho \u00e1nimo!<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"desarrollo-del-tema\">Desarrollo del tema<\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Recirculaci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En los procesos qu\u00edmicos es poco com\u00fan que una reacci\u00f3n qu\u00edmica A B se lleve a cabo de manera completa en un reactor qu\u00edmico, esto debido a las condiciones imperantes en el proceso, as\u00ed como el mismo equilibrio qu\u00edmico del sistema reactivo, lo que genera que cierta cantidad de reactivo no se transforme. Desde el punto de vista econ\u00f3mico no es factible el desperdiciar esta cantidad de reactivo. Una estrategia que es posible implementar es la recirculaci\u00f3n, lo cual implica pasar de un reactor (ver Figura 1a) a la generaci\u00f3n de un separador y un mezclador como se muestra en la Figura 1b. El separador se forma en la intersecci\u00f3n de las corrientes 2, 3 y 4, mientras que el nuevo mezclador se forma en la intersecci\u00f3n de las corrientes 0, 1 y 3. Un nuevo t\u00e9rmino que aparece cuando tenemos una recirculaci\u00f3n es la de alimentaci\u00f3n fresca (corriente 0), y la corriente 1 se convierte s\u00f3lo a la alimentaci\u00f3n al reactor. El proceso de la Figura 1a el cual es s\u00f3lo un sistema, se convierte en un proceso (ver Figura 1b) con un mezclador, un reactor, un separador y un balance del proceso total.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.17.09.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9065\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1020\" height=\"518\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.17.09.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9065\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.17.09.png 1020w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.17.09-300x152.png 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.17.09-768x390.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1020px) 100vw, 1020px\" \/><\/noscript><figcaption>Figura 1. <em>a) diagrama de un reactor qu\u00edmico; b) representaci\u00f3n de un reactor con recirculaci\u00f3n.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Al momento de revisar este tipo de procesos donde hay recirculaci\u00f3n en estado estacionario, usualmente al momento de preguntar a los alumnos qu\u00e9 pasar\u00e1 al momento que se realiza el paso de ir de un proceso abierto (Figura 1a) a un proceso cerrado (Figura 1b), lo m\u00e1s com\u00fan es que mencionen que existir\u00e1 una acumulaci\u00f3n lo cual no es correcto. Al analizar las corrientes 1 y 5 de la Figura 2, es posible ver que el balance del sistema general (encerrado en el rect\u00e1ngulo rojo) es igual, es decir, el flujo total de entrada a ese sistema es igual al flujo total de salida.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.18.18-1024x369.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9066\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"369\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.18.18-1024x369.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9066\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.18.18-1024x369.png 1024w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.18.18-300x108.png 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.18.18-768x277.png 768w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.18.18.png 1131w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/noscript><figcaption>Figura 2. <em>Proceso con recirculaci\u00f3n en estado estacionario.<\/em><br><em>Nota: <\/em>donde es posible ver que la ecuaci\u00f3n de balance se cumple en el balance general.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Existen diversos motivos para la recirculaci\u00f3n, por ejemplo, la recuperaci\u00f3n de un catalizador para ser empleado nuevamente en el reactor, diluci\u00f3n de una corriente de proceso con el fin de obtener las caracter\u00edsticas apropiadas para ser empleado en el proceso, control de una variable del proceso como el calor de reacci\u00f3n el cual se puede manipular diluyendo la mezcla reaccionante, circulaci\u00f3n de un fluido de trabajo como el caso de los refrigerantes en refrigeradores, aires acondicionados, etc.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Derivaci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Otro procedimiento que se realiza en procesos qu\u00edmicos es la derivaci\u00f3n o tambi\u00e9n conocido como <em>bypass<\/em> en el idioma ingl\u00e9s. En la derivaci\u00f3n, una fracci\u00f3n de la alimentaci\u00f3n al sistema se divide y rodea a la unidad. La corriente derivada se mezcla con la corriente de salida. La Figura 3a muestra un sistema previo al adicionar una derivaci\u00f3n, la cual genera dos nuevas unidades, un divisor y un mezclador (ver Figura 3b). El divisor se encuentra en la intersecci\u00f3n de las corrientes 0, 1 y 3, donde todas las corrientes tienen la misma composici\u00f3n por la cual s\u00f3lo se tiene una ecuaci\u00f3n independiente, mientras que el mezclador se genera en la intersecci\u00f3n de las corrientes 2, 3 y 4.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.59.29.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9068\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"835\" height=\"399\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.59.29.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-9068\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.59.29.png 835w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.59.29-300x143.png 300w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/03\/Captura-de-Pantalla-2022-03-10-a-las-15.59.29-768x367.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 835px) 100vw, 835px\" \/><\/noscript><figcaption><strong>Figura 3. <\/strong><em>a) diagrama de un sistema; b) representaci\u00f3n de un sistema con derivaci\u00f3n.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"conclusion\">Conclusi\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Para concluir esta sesi\u00f3n, pudimos revisar la derivaci\u00f3n y recirculaci\u00f3n, temas de importancia desde el punto de vista econ\u00f3mico y de impacto ambiental, ya que nos permiten realizar mejoras en el proceso bajo an\u00e1lisis.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Vimos que, al momento de generar una recirculaci\u00f3n en un proceso, de manera autom\u00e1tica aparecen dos nuevas unidades, un separador y un mezclador. Para el caso de la derivaci\u00f3n, se nos generan 2 unidades, un divisor y un mezclador. La forma de soluci\u00f3n es la misma, s\u00f3lo que el saber el tipo de unidad o sistema que se genera nos facilita el identificar c\u00f3mo se resolver\u00e1n los modelos matem\u00e1ticos que surjan.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Seguimos aprendiendo y adquiriendo nuevos conocimientos para nuestra formaci\u00f3n como ingenieros qu\u00edmicos. <\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Te felicito por llegar hasta aqu\u00ed con ese \u00edmpetu tan incontrolable por saber cada d\u00eda un poco m\u00e1s, contin\u00faa as\u00ed y no dejes que ese \u00e1nimo decaiga. Realiza las actividades correspondientes. Te encuentro pr\u00f3ximamente.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"fuentes-de-informacion\">Fuentes de informaci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Felder, R.M. y Rousseau, R.W. (2006). Principios Elementales de los procesos Qu\u00edmicos. (3\u00aa ed.). Limusa-Wiley. ISBN: 968-18-6169-8<\/li><li>Murphy, R.M. (2007). Introducci\u00f3n a los procesos qu\u00edmicos: principios, an\u00e1lisis y s\u00edntesis. USA: McGraw-Hill. ISBN: 978-970-10-6199-2. En espa\u00f1ol ISBN: 970-10-6199-3.<\/li><\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Introducci\u00f3n \u00a1Hola! Qu\u00e9 gusto poder encontrarte en esta nueva sesi\u00f3n, espero que sigas descubriendo este curso\u00a0Balance de materia y lo encuentres fascinante. Los procesos qu\u00edmicos usualmente no se llevan a cabo de manera perfecta o bajo las condiciones en las cuales se tienen disponibles las materias primas o las corrientes internas del proceso, lo cual &#8230; <a title=\"Clase digital 4. Recirculaci\u00f3n, derivaci\u00f3n y soluci\u00f3n de problemas\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/clase-digital-4-recirculacion-derivacion-y-solucion-de-problemas\/\" aria-label=\"Leer m\u00e1s sobre Clase digital 4. 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