Ingeniería de la reacción química

Introducción a la ingeniería de las reacciones químicasProcesos naturales y artificiales         La relación existente entre el medio natural y la sociedad industrial implica la existencia de un flujo de materia y energía entre ambos. En la Fig. 1.1 se representa un esquema muy simplificado del marco de relaciones existente desde el punto de vista de circulación de la materia y energía manufacturadas. Dentro de este intercambio continuo podemos distinguir entre dos tipos de procesos: - procesos NATURALES, como pueden ser la función clorofílica, la acción de plantas y animales o la producción de alimentos por agricultura. - procesos ARTIFICIALES, que dan como resultado productos que generalmente no se encuentran en la naturaleza. Estos últimos, los procesos artificiales, son los propiamente denominados PROCESOS QUÍMICOS.              Fig. 1.1   Principales operaciones del tratamiento de aguas residuales. Se indica en cada operación el apartado en el que se describe. Nivel de tratamiento Contaminante tratado Operación empleada Pretratamiento Sólidos gruesos Sedimentación Trituración y dispersión Cribado Aceites y grasas Sedimentación Tratamiento primario Sólidos en suspensión Sedimentación con o sin floculación Flotación pH Neutralización Tratamiento secundario Materia orgánica Lagunas de aireación Filttros percoladores Fangos activados Digestión aerobia o anaerobia Microfiltración Sólidos en suspensión Sedimentación con o sin flotación Tratamiento terciario Diversos contaminantes específicos Sedimentación sin flotación Filtración Adsorción Intercambiador iónico Destilación Ósmosis inversa Electrodiálisis Congelación Extracción Incineración de líquidos Tratamientos diversos Diversos contaminantes específicos Precipitación Oxidación o reducción Desorción Desinfeccón Cloración Ozonización Irradiación

Procesos químicos

        Un proceso químico es un conjunto de operaciones químicas y/o físicas ordenadas a la transformación de unas materias iniciales en productos finales diferentes. Un producto es diferente de otro cuando tenga distinta composición, esté en un estado distinto o hayan cambiado sus condiciones.

        En la descripción general de cualquier proceso químico existen diferentes operaciones involucradas. Unas llevan inherentes diversas reacciones químicas. En cambio otros pasos son meramente físicos, es decir, sin reacciones químicas presentes. Podemos decir que cualquier proceso químico que se pueda diseñar consta de una serie de operaciones físicas y químicas. Cada una de estas operaciones es una operación unitaria dentro del proceso global.

Un proceso químico es un conjunto de operaciones ordenadas a la transformación inicial de sustancias en productos finales diferentes. Un producto es diferente de otro cuando tenga distinta composición química, esté en un estado distinto o hayan cambiado sus condiciones propiedades y funcionalidades.

Cabe mencionar que no debe confundirse con "fenómeno químico"

• En la descripción general de cualquier proceso químico existen diferentes operaciones involucradas. Unas llevan inherentes diversasreacciones químicas. En cambio otros pasos son meramente físicos, es decir, sin reacciones químicas presentes. Podemos decir que cualquier proceso químico que se pueda diseñar consta de una serie de operaciones físicas y químicas. Cada una de estas operaciones es una operación unitaria dentro del proceso global.

Tal y como indican sus creadores, COCO® es un software libre para la simulación de procesos químicos en el estado estacionario.

Los creadores de COCO®  son Asterchem, una compañía holandesa especializada en el diseño e implementación de CAPE-OPEN en el ámbito de la ingeniería de procesos químicos. CAPE-OPEN es un software libre creado por CO-Lan; se trata de una interface que permite la comunicación entre diferentes softwares de simulación de procesos.

El curioso nombre del programa proviene de la frase en inglés que define al programa: “THE CAPE-OPEN TO CAPE-OPEN SIMULATION”

COCO®  es un programa que permite al ingeniero químico simular procesos en estado estacionario mediante el uso de una muy intuitiva interface gráfica similar a la usada por otros softwares comerciales similares, como por ejemplo en Chemcad. Dispone de bases de datos de propiedades termodinámicas integradas, multitud de operaciones unitarias en forma de bloques programables, así como de un módulo que le proporciona capacidad para resolver ecuaciones cinéticas.

COCO® es una magnífica alternativa de software libre para la enseñanza de la ingeniería de procesos químicos en el estado estacionario. Con COCO® el alumno puede recibir una formación completa en este ámbito sin tener que invertir grandes cantidades de dinero en costosas licencias.

En el programa SiPAQ, incluimos formación en esta herramienta a través del curso online de 15 horas denominado “Introducción al uso de Simuladores de Procesos Industriales – SiPAQ 9”. El curso puede ser realizado por el alumno de manera independiente o de forma integrada dentro del Diploma en “Simulación de Procesos Químicos y Ambientales”.