Balance de materia orientado a procesos

El objeto fundamental de la ingenieria quimica son los procesos de transformacion. Estos procesos comprenden modificaciones de indole fisica y quimica de materias primas e insumos con el fin de convertirlos en productos que, por lo general, son materiales intermedios valiosos en la cadena de la compleja industria quimica. Asi pues, los procesos estan conformados por unidades o equipos, en los cuales tienen lugar cambios fisicos o quimicos. Los primeros, como el calentamiento, la evaporacion, la destilacion, la cristalizacion y la centrifugacion se denominan operaciones unitarias; los segundos, en los que se modifica quimicamente la composicion de la materia, se llaman procesos unitarios; entre ellos estan la combustion, la hidrogenacion, la oxidacion, la sulfonacion y la esterificacion. Ahora bien, el balance de materia es el primer paso metodolgico para definir un proceso o, dicho de otra manera, para determinar las magnitudes fsicas de las corrientes comprometidas, ya sea con propsitos de apreciacin, diseo, evaluacin o para la realizacin de estudios de optimizacin. Como fin prctico inmediato, el balance de materia provee la informacin necesaria para describir por medio de expresiones matemticas la relacin entre las variables asociadas con las cantidades de materia de entrada y salida de un proceso. En una etapa ms avanzada, el balance de materia hace parte de una herramienta de anlisis de procesos que establece la incidencia que tienen los cambios de las condiciones de las corrientes (flujo, concentraciones, entre otras) en las caractersticas de los equipos, sus condiciones de operacin y los requerimientos para el control de procesos. Por otro lado, el curso de Balance de Materia permite una familiarizacin con la naturaleza y propsito de las operaciones y procesos ms frecuentes en la industria, genera la habilidad para asimilar la interaccin de las corrientes en los procesos y promueve la capacidad del estudiante para interpretar la informacin y aplicarla para la correcta elaboracin de las expresiones de balance y su posterior resolucin. Entre la bibliografa especializada en el balance de materia no es fcil encontrar un texto que desarrolle el aprendizaje del balance enfocado hacia los procesos; por lo tanto, dicha situacin propici la creacin de esta obra. Adems, este libro fue elaborado como material complementario para estudiantes del curso Balance de Materia. Sin que su separacin sea condicionante, se incluyeron los temas correspondientes a un curso de un programa curricular relacionado con procesos de transformacin de la materia. Tambin se asume la modalidad de desarrollar los temas "e;entrando en materia"e;, esto es, prescindiendo de una extensa explicacin previa; no obstante, cuando se estim necesario, se incluy un breve soporte explicativo, para asegurar que el estudiante cuente con la informacin que contextualiza cada episodio de clculo. Como se mencion, se considera que este curso hace parte de un programa curricular, por lo que no se dedica ningn espacio a las tcnicas de manejo y solucin de los sistemas de ecuaciones por mtodos numricos o a los recursos disponibles en las herramientas informticas corrientes.