Quimica industrial 1 3

ASPECTOS GENERALES DE LA QUIMICA INDUSTRIAL

Aspectos Generales De La Química Industrial

David Steven Barrera Parra

Verónica García Villada

Manuela Giraldo Palacio

Enyi Yuviel González Valencia

Wendy Johana Valenzuela Palacios

Ingrid Tatiana Villada Quiroz

Marzo 2017

Corporación Universitaria U De Colombia

Ingeniería Comercial

Química Industrial


TABLA DE CONTENIDO

CAPITULO I

Aspectos generales de la química industrial

1. Introducción

1.1. La industria química y la química industrial

1.2. El desarrollo de la industria química

1.3. La industria química (europea – latinoamericana)

1.4. La química industrial

1.5. Materias primas que utiliza la industria química

1.6. Materias primas no renovables

1.7. Materias primas renovables

1.7.1 Organigrama

1.8. La contaminación del medio

1.8.1 Impacto ambiental causado por la industria química

1.9. La producción en proceso cerrado

1.10. La quimifobia

Bibliografía


1. INTRODUCCION

En los países industrializados, la división del trabajo ha llegado a tal grado, que cada quien

realiza una tarea altamente especializada y confía en otros para que le proporcionen los

bienes y servicios que necesita; a cambio de ello, una persona contribuye con su producción

para satisfacer las necesidades de otros. La interdependencia de las actividades de una

sociedad puede observarse mejor si la economía se divide en industrias específicas como

por ejemplo: la industria manufacturera depende fuertemente de la producción minera,

comprando mineral de hierro para la fabricación de acero; a su vez, puede transformar este

acero en maquinarias que puede vender de nuevo a la industria minera que la requiere para

las operaciones de extracción del mineral. La economía como un todo y los diversos

sectores requieren de varios componentes para poder funcionar; estos se conocen en general

como los recursos de producción los cuales están constituidos por el trabajo, la tierra y el

capital.

La Industria Química La industria química es el sector que se ocupa de las

transformaciones químicas en alta escala, de la extracción de las materias primas

naturales y sintéticas, además de la transformación de estas en otras sustancias con

otras características a las originales.

La Química Industrial puede definirse muy someramente como la rama de la

química que se encarga de estudiar, los diferentes procesos que conducen a la

elaboración de sustancias intermedias o productos químicos terminados de alto

valor comercial, a partir de materias primas provenientes de los recursos naturales;

por otro lado, en la industria química, es donde se llevan a cabo la transformación

química de estas materias primas. El objetivo fundamental de una industria química


es la de lograr utilidades mediante la compra de materias primas, transformación

fisicoquímica de las mismas, venta de productos elaborados, inversión en

instalaciones de producción, contratación de recursos humanos de todos los niveles

y todo lo que las demás industrias deben realizar para estar en operación.


1.1 QUÍMICA INDUSTRIAL

Es la rama de la química que se encarga de estudiar, los diferentes procesos que conducen a

la elaboración de sustancias intermedias o productos químicos terminados de alto valor

comercial, a partir de materias primas provenientes de los recursos naturales; por otro lado,

en la industria química, es donde se llevan a cabo la transformación de estas materia

primas.

La Química industrial está en continua evolución. Modernamente van perdiendo

importancia los procesos de producción en gran cantidad y de escaso valor añadido, frente a

los productos específicos de gran complejidad molecular y síntesis laboriosa. Por otro lado,

al tradicional aprovechamiento de subproductos y energía por motivos económicos se ha

añadido la preocupación por el medio ambiente y los procesos sostenibles. La Química

Industrial desempeña un papel vital en la sociedad, debido al incremento notorio de la

producción, y el empleo de una fuente importante de suministros para la sociedad, que se

traducen en una mejora sustancial de la calidad de vida del hombre, contribuyendo de

manera significativa a la resolución de los problemas relacionados con los cambios

fisicoquímicos aplicados a los productos, materias primas y otros generados en el medio

ambiente.

https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa

https://es.wikipedia.org/wiki/Subproducto

https://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica


1.1.2 INDUSTRIA QUÍMICA

La industria es el conjunto de procesos y actividades que tienen como finalidad transformar

las materias primas en productos elaborados, de forma masiva. Existen diferentes tipos de

industrias, según sean los productos que fabrican.

Por ejemplo, la industria alimenticia se dedica a la elaboración de productos destinados a

la alimentación, como el queso, los embutidos, las conservas, las bebidas, etc. Para su

funcionamiento, la industria necesita materias primas y fuentes de energía para

transformarlas.

Hoy en día la industria química es un importante sector industrial presente en la mayoría de

países, que dinamiza el crecimiento económico, genera empleo y ofrece diversidad de

productos, no obstante produce contaminación al medio ambiente y utiliza recursos

naturales no renovables. Es una subdivisión de la industria manufacturera, pero debido a su

naturaleza y a la interdependencia con otras industrias, contribuye a la mayoría de los

renglones de la producción; así por ejemplo, los alimentos en general, carbohidratos,

proteínas y grasas son productos químicos; su procesado, conservación y envasado,

dependen en gran parte de principios químicos.

A las industrias químicas se las puede clasificar en dos (2): industrias químicas de

transformación e industrias químicas de base.

Industrias químicas de base: Estas trabajan con materias primas naturales y se

dedican a la fabricación de productos sencillos semielaborados, que a su vez son la

base de las industrias químicas de trasformación.


Industrias químicas de transformación: Son las que convierten los productos

semielaborados de la industria química de base en otros productos nuevos que

pueden salir directamente al mercado o se utilizados por otros sectores.


1.2 DESARROLLO DE LA INDUSTRIA QUÍMICA

Una Industria química que se considere completa, debe tener dentro de su estructura, un

departamento de investigación y desarrollo en que labora personal técnico calificado y

altamente calificado, (ingenieros, licenciados y doctores en química) junto con laboratorios

de investigación bien dotados desde el punto de vista de infraestructura (materiales,

reactivos y equipos científicos); esto permitirá, desarrollar nuevas líneas de producción,

minimizar etapas en los procesos de producción con la consiguiente disminución de costos,

evaluación e investigación de nuevos procesos, desarrollo de patentes, asesoramiento

técnico y científico a industrias similares y los más importante, desarrollo de nuevas

tecnologías.

La industria química es una de las que se ha desarrollado con mayor rapidez tanto en

extensión como en intensidad. Este doble y rápido desarrollo tiene relación con el hecho de

que cada vez que la investigación química aporta sustancias nuevas y el número de

moléculas nuevas ha aumentado en millones en los últimos 100 años siempre es posible

ensayar su aplicación en cientos de maneras para fines distintos, y raro será que entre tantas

posibilidades no haya siquiera 1 que no resulte revolucionaria: textiles, plaguicidas.

Fertilizantes, defoliantes, plásticos, cauchos etc. La mayor parte de estos productos de estas

y otras especialidades que hoy son del dominio común no se conocían al comenzar la

segunda guerra mundial, hace 50 años. Se considera que el primer procedimiento químico-

febril fue el ideado por (Roebruck en 1746), quien acertó a prescindir del vidrio para


fabricar ácido sulfúrico, sustituyendo aquel materia, frágil e inadecuado para construir

estructuras de gran tamaño por las “cámaras de polvo”


1.3 QUIMICA INDUSTRIAL LATINOAMERICANA


1.4 LA QUIMICA INDUSTRIAL

En esta ocasión como dice el título vamos a hablar de la “Química industrial”, una de las

ramas de la química que aplica los conocimientos químicos a producir materiales y

productos químicos con el mínimo impacto sobre el medio ambiente. La química industrial

produce un incremento de la calidad de vida de la sociedad; pero esto tiene un alto precio:

la generación de residuos que provocan un grave perjuicio al medio ambiente como son:

Emisiones a la atmosfera

La lluvia acida

El efecto invernadero

Contaminación por humo o partículas

Todo procedimiento químico supone la transformación de una o varias materias primas en

uno o varios productos. A veces, junto a éstos, aparecen otros no deseados e inevitables

que pueden tener valor para otros fines; se les llama SUBPRODUCTOS.

MAT. PRIMAS Y ENERGIA CAPITAL TRABAJO Y TECNOLOGIA

OPERACIONES Y PROCESOS

RECIDUOS

UTILIZACIONOPER. Y PROCESOS

PRODUCTOS

RECUPERADO RECIDUOS


1.5 MATERIAS PRIMAS QUE UTILIZA LA INDUSTRIA QUIMICA

“Se consideran materias primas todas aquellas sustancias que el hombre encuentra en la

naturaleza, las cuales o son utilizadas tal cual o después de alguna transformación”.

A pesar de la enorme variedad de recursos que pone en el mercado la industria química, sus

materias primas son relativamente muy pocas. La mayoría de los productos que prepara la

industria química proceden de sustancias extraídas de la naturaleza. Tales industrias se

clasifican como industrias de base. Las más comunes son el aire, el agua de mar, las rocas

de la corteza terrestre, el carbón mineral, el gas natural y el petróleo. La otra parte de los

productos que prepara la industria química proceden de sustancias que son productos de las

industrias de base

Gran parte de las industrias químicas actuales utilizan como fuente de materia prima el

petróleo, que ha sustituido el uso de carbón a partir de la segunda guerra mundial: a este

tipo de industrias se las define como industrias petrolquímicas; algunas de las sustancias

producidas en este tipo de industrias son:

Goma sintética

Fertilizantes

Plásticos

fibras sintéticas


EJEMPLOS COMUNES DE MATERIAS PRIMAS NATURALES:

AIRE: Nitrógeno, oxígeno, gases nobles.

Nitrógeno Líquido.

AGUA DE MAR: Cloruro de sodio, bromo y magnesio

SAL DE MAR


ROCAS DE LA CORTEZA TERRESTRE. Cloruro de sodio (minas de sal), carbonato

de calcio (rocas calizas) y metales (minerales respectivos).

MINAS DE SAL DE CRACOVIA.

CARBÓN MINERAL. Coque, alquitrán y gas de carbón.

PETRÓLEO. Combustibles fósiles (kerosene, parafina, etc.)


1.6 MATERIAS PRIMAS NO RENOVABLES

Los recursos no renovables son aquellos cuyas reservas, inevitablemente, se acabarán en

algún momento ya que no resulta posible producirlos, cultivarlos o regenerarlos para

sostener su tasa de consumo. Esto quiere decir que el consumo de los recursos no

renovables es superior a la capacidad de la naturaleza para recrearlos.

Un ejemplo de recurso no renovable es el petróleo.

1.6.2 modos de apilar el agotamiento de las materias.

Una manera práctica es el reciclado; esto es, después de su uso, cuando éste no es

destructivo ni dispersivo, la materia se recicla.

Otra posibilidad es la sustitución; la propia materia o sus productos se sustituyen por otros.

En este caso uno de los fines importantes de la investigación aplicada.

1.6.2.1 el reciclado: nunca se puede llegar a la recuperación total de los productos pues por

el uso, parte de materia “desaparece” parcialmente por dispersión en el medio. Y como,

además, se va deteriorando, al final toda ella será residuo inaprovechable, cuando no

pérdida definitiva. El reciclado, por tanto, es solo un alargamiento temporal de la vida del

producto en cuestión.

1.6.2.2 la sustitución: la sustitución de una materia por otra para un mismo fin acaba

siendo siempre un problema económico al intervenir decisivamente los precios.


Si se trata de sustituir x por y, la equivalencia se obtiene cuando las cantidades, q, y los

precios, p, cumplen que: qy * px = qx * px

1.6.3 la materia prima no renovable, como recurso

Son recursos naturales que no pueden ser producidos, cultivados, regenerados o reutilizados

a una escala tal que pueda sostener su tasa de consumo. Estos recursos frecuentemente

existen en cantidades fijas o consumidas mucho más rápido de lo que la naturaleza puede

recrearlos como el petróleo.


1.7. MATERIAS PRIMAS RENOVABLES

Los recursos renovables son aquellos recursos cuya existencia no se agota con su

utilización, debido a que vuelven a su estado original o se regeneran a una tasa mayor a la

tasa con que los recursos renovables son disminuidos mediante su utilización. Esto significa

que ciertos recursos renovables pueden dejar de serlo si su tasa de utilización es tan alta que

evite su renovación.

- Biomasa: bosques y madera, productos de la agricultura: pueden ser un recurso renovable

si la tasa y forma de explotación es sustentable. Si la utilización no es sustentable, la

biomasa no es un recurso renovable.

- Agua: siempre que la utilización sea menor a la tasa de renovación y que no se contamine

el stock o la fuente de agua.

- Energía hidráulica: (puede ser hidroeléctrica).

- Radiación solar

- Viento

- Peces: de forma similar a la biomasa, puede ser un recurso renovable o no renovable de

acuerdo a la forma de explotación.


1.7.1 Organigrama:


1.8 LA CONTAMINACIÓN DEL MEDIO:

La contaminación es la introducción de sustancias u otros elementos físicos en un medio

que provocan que éste sea inseguro o no apto para su uso.1 El medio puede ser un

ecosistema, un medio físico o un ser vivo. El contaminante puede ser una sustancia

química, energía (como sonido, calor, luz o radiactividad). Es siempre una alteración

negativa del estado natural del medio, y por lo general, se genera como consecuencia de la

actividad humana considerándose una forma de impacto ambiental.

La contaminación puede clasificarse según el tipo de fuente de donde proviene, o por la

forma de contaminante que emite o medio que contamina. Existen muchos agentes

contaminantes entre ellos las sustancias químicas (como plaguicidas, cianuro, herbicidas y

otros.), los residuos urbanos, el petróleo, o las radiaciones ionizantes. Todos estos pueden

producir enfermedades, daños en los ecosistemas o el medioambiente. Además existen

muchos contaminantes gaseosos que juegan un papel importante en diferentes fenómenos

atmosféricos, como la generación de lluvia ácida, el debilitamiento de la capa de ozono, y

el cambio climático.

LLUVIA ÁCIDA: ocurre cuando el carbón, que contiene altos niveles de azúcar, se

quema y libera grandes cantidades de óxido de azufre y de nitrógeno a la atmosfera.

Las plantas de energía eléctrica son responsables del 70% de la emisiones anuales

de óxido de azufre y del 30% de las de óxido de nitrógeno.

DEBILITAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO: Los clorofluorocarbonos son

gases que rompen la manera gradual de la capa de gas ozono en la estratosfera.


Esta capa en la estratosfera baja filtra la radiación ultravioleta que emite el sol y

que es dañina para la vida aerosol en la tierra.

Los estudios predicen que la reducción de capa de ozono y el aumento consecuente

de rayos ultravioleta provocaran varios cientos de miles de casos nuevos de cáncer

en la piel y podrán ocasionar una destrucción considerable del 75% de las cosechas

más importantes.

CALENTAMIENTO GLOBAL: Los gases con efecto invernadero dióxido de

carbono, óxido de nitrógeno, metano y clorofluorocarbonos son gases que absorben

y retienen el calor del sol, evitan que escapen de nuevo al espacio y mantiene el

calor del sol.

Los gases con efecto invernadero se producen de modo natural en la atmosfera,

mantienen la temperatura de la tierra alrededor de 33° más caliente esto permite que

la vida que conocemos evolucione y florezca.

CONTAMINACION DEL AIRE: Los contaminantes del aire afectan a la

vegetación, disminuyen las cosechas agrícolas y ocasionan perdidas en la industria

maderera, deterioran los materiales para construcción.

Son peligrosos para la salud y la vida, amenazan con un daño global catastrófico en

la forma de calentamiento y destrucción de la capa de ozono en la atmosfera.

Hay muchas formas de combatir la contaminación, y legislaciones internacionales que

regulan las emisiones contaminantes de los países que adhieren estas políticas. La

contaminación está generalmente ligada al desarrollo económico y social. Actualmente

muchas organizaciones internacionales como la ONU ubican al desarrollo sostenible como

una de las formas de proteger al medioambiente para las actuales y futuras generaciones.


La contaminación es cualquier sustancia o energía que produce daños o perjuicios a bienes de cualquier naturaleza (personas, animales, plantas, etc.). La contaminación puede tener distintos orígenes, así, distinguiremos entre:

•Contaminación de origen natural como por ejemplo, la producida por la emisión de cenizas y gases tóxicos de una erupción volcánica.

•Contaminación de origen artificial, que es toda la producida por la actividad tecnológica humana. La contaminación artificial es la más común y la que podemos controlar en mayor medida. Puede afectar al suelo, al agua y al aire, y por tanto, a todos los seres vivos.

1.8.1 Impacto Ambiental Causado Por La Industria Química:

Gran Parte del deterioro que sufre actualmente el medio ambiente se relaciona de

algún modo con las industrias químicas. Esto es debido a varias causas, entre las

que destacan:

uso de las fuentes de

energia

las industrias químicas necesitan una grán cantidad de energía y esta procede en buena partede la combustión de carbón, del gas natural, o de los drivados del petroleo. los productos de estas combustiones de la emisión de gases de los tubos de escape de los automóviles y del uso doméstico, dan lugar a la aparicion de sustancias en la admósfera que provocan la lluvia ácida y el efecto invernadero.

los procesos químicos

el desarrollo de ciertos procesos químico provoca la formación de sustancias contaminantes que, directa o indirectamente llega al medio ambiente en forma de gaseso a travéz de los desperdicios.

los productos químicos

ciertos productos químicos que en su momento se introdujeron en el mercado con aparente éxito han debido ser desaconsejados o prohibidos al cabo de algún tiempo por haberse descubiero algún riesgo en su empleo.


1.9 LA PRODUCCIÓN EN PROCESO CERRADO:

Un sistema de producción es aquel sistema que proporciona una estructura que agiliza la

descripción, la ejecución y el planteamiento de un proceso industrial. Estos sistemas son los

responsables de la producción de bienes y servicios en las organizaciones. Los

administradores de operaciones toman decisiones que se relacionan con la función de

operaciones y los sistemas de transformación que se emplean. De la misma manera los

sistemas de producción tienen la capacidad de involucrar las actividades y tareas diarias de

adquisición y consumo de recursos. Estos son sistemas que utilizan los gerentes de primera

línea dada la relevancia que tienen como factor de decisión empresarial. El análisis de este

sistema permite familiarizarse de una forma más eficiente con las condiciones en que se

encuentra la empresa en referencia al sistema productivo que se emplea.

Desde un punto de vista general cabe decir que cuando la producción ignora al medio el

proceso productivo resulta de carácter lineal:

MATERIA PRODUCTO UTILIZACIÓN PRIMA RECIDUOS

Nótese que hay residuos de producción y de utilización.

En cambio, los sistemas naturales son cerrados: los residuos son siempre de utilidad

posteríos. Por ejemplo, las horas caducas de los arboles –residuos- son alimento orgánico

para el suelo, que utiliza los propios arboles u otros organismos en equilibrio con el sistema

general.


La producción antropogénica solo podrá ser durable, como ya se ha comentado si sus

inevitables residuos reingresan en una “economía” de tipo circular. De que esto se logre y

en qué producción depende el tiempo que el hombre pueda vivir todavía en la tierra.


1.10 LA QUIMIFOBIA:


BIBLIOGRAFIAS:

Vian Ortuño. Introducción a la Química Industrial. (1994).

http://es.slideshare.net/labdecienciasaltazor/industria-qumica-materias-primas?

from_action=save

Fuente: Recursos Renovables (Zonaeconomica.com - zonaeconomica.com - Julio Del

2008) - http://www.zonaeconomica.com/recursos-renovables

http://www.zonaeconomica.com/recursos-renovables

http://es.slideshare.net/labdecienciasaltazor/industria-qumica-materias-primas?from_action=save

http://es.slideshare.net/labdecienciasaltazor/industria-qumica-materias-primas?from_action=save

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