1. Elaborado y presentado por: Arelis Lumbí Herrera. con información del Ing. Sergio Luis.

2.  Para una planta de procesos, los servicios le son tan
indispensables, como lo son para una ciudad, y en su
planeación, forman una parte tan importante como el diseño
de las unidades de proceso:
Servicios Primarios:
 Agua
 Combustible
 Aire
 Estos Servicios Primarios son vitales para el funcionamiento
de una planta.

3. Entre 1987 y 2003, la cantidad de agua utilizada por las industrias fue el
doble de la que se clasifica como agua para uso doméstico: una media de
665 mil millones de metros cúbicos al año. Poco menos de un tercio de esta
cifra representa el consumo de Estados Unidos. En el otro extremo, una
trigésima parte representa el consumo de los 19 territorios del sudeste
africano.
África Central, el sudeste africano, el sur de Asia, el norte de África y la
región asiática del Pacífico, presentan una tasa de consumo de agua para
uso industrial per cápita bajo. Estas regiones están representadas pequeñas
en el mapa porque el volumen total de agua usada para la industria es
relativamente bajo, ya que las industrias en estas regiones utilizan
cantidades de agua relativamente modestas.

5. El suministro típico de agua para una planta
podría ser clasificados de varias maneras:
1. Agua de proceso.  COMO MATERIA PRIMA
2. Alimentación de calderas.  COMO FORMA DE
3. Enfriamiento. TRANSPORTE
4. Uso sanitario.  COMO ELEMENTO DE
5. Contra incendio. TRANSFERENCIA DE
6. Servicios varios. CALOR
 COMO CONTENEDOR DE
VERTIDOS INDUSTRIALES

7. Algunos procesos usan el
agua como uno de los
compuestos reaccionante o
como solvente y para evitar
la contaminación de
productos o el
envenenamiento de
catalizadores, con
frecuencia se necesita un
agua altamente purificada.

8. Para dichos fines, el agua
ablandada por el proceso cal-
carbonato puede ser
desmineralizada posteriormente
por intercambio iónico o por
evaporación.
El condensado no contaminado
de vapor es otra excelente
fuente de agua pura para uso en
el proceso.

9. La materia prima principal de la industria de las bebidas es el
agua, esta cuanta con una calidad superior al agua potable de
suministro común.
Olor y sabor Color Turbidez Amoniaco Olor y sabor Bario Color
Cloro libre Materia Orgánica (OC) Turbidez Nitratos Amoniaco
como NO3 Nitritos Bario Plata máx. 0.05 mg/l Sulfuro Cloro
libre inobjetable máx. 10 unidades de platino cobalto máx. 1.5
NTU no detectable inobjetable máx. 1.0 mg/l máx. 10no
detectable de platino cobalto unidades máx. 3 mg/l máx. 1.5
NTU máx. 100 no detectable mg/l no detectable máx. 1.0 mg/l
mg/l máx. 0.05 no detectable no detectable.

11. El agua tratada de manera ordinaria por el
proceso cal-carbonato se purifica
adicionalmente por intercambio iónico o
por calentamiento en caliente con fosfato
para producir agua de alimentación de
calderas.
Un tratamiento ulterior, necesario para
asegurar una operación satisfactoria de las
calderas y del sistema de distribución de
vapor, puede incluir:

12. a) Tratamiento ácido o tratamiento por agentes
orgánicos tensoactivos para evitar depósitos
de carbonato de calcio y de fosfato de calcio
en la línea de alimentación de las calderas.
b) Eliminación de sílice para prevenir las
formación de incrustaciones de silicato de
calcio y de magnesio: la sílice es eliminada
por las sales de magnesio que se agregan
durante el tratamiento cal-carbonato, en
caliente.

13. c) Eliminación de aceite para evitar
depósitos carbonosos y formación de
espumas.
d) Desaeración para eliminar gases
corrosivos.
Además del tratamiento inicial como agua
de alimentación, el agua de calderas
puede ser separada continuamente del
sistema para volverse a tratar.

14. El pH se reajusta
y el agua se
vuelve a tratar en
un ablandador por
proceso caliente.
El agua se
retorna, entonces
a la caldera junto
con el
condensado y el
agua de repuesto.

15.  En una planta de proceso,
la mayor cantidad de agua
es usada por los
condensadores enfriados
con agua y por los
enfriadores.
 El agua es un servicio
escaso y es preferiblemente
recircularla a través de una
torre de enfriamiento y
retornarla a los usuarios.

16.  Aún en sistemas de paso
único, es necesario cierto
tratamiento del agua de
enfriamiento para evitar
precipitación de
incrustaciones, corrosión y
formación de algas. Por
supuesto el grado de tratamiento
debe ser mayor para sistemas
de recirculación, ya que las
impurezas se concentran a
medida que ocurren pérdidas

17.  En todos los sistemas de agua de enfriamiento de calcio
causa la mayor parte de las incrustaciones, aunque en
sistemas de recirculación las concentraciones de sulfato de
calcio y de silicatos de calcio y magnesio pueden ser también
lo suficientemente elevadas para producir incrustaciones.
 El método más barato para prevenir la formación de
incrustaciones es la adición de agua de pequeñas cantidades
de agentes tensoactivos. Estos aumentan la solubilidad de
las sales en el agua evitando la precipitación aún cuando las
sales estén sobresaturadas.

18.  Para prevenir la corrosión
debida al oxígeno disuelto se
puede utilizar inhibidores de
corrosión tales como cromatos
o fosfatos tensoactivos.
Generalmente, estos métodos
son adecuados para sistemas
de paso único de enfriamiento
de agua.

19.  Debe ser potable y estar libre de bacterias
patógenas el agua tratada debe clorarse para
destruir las bacterias y después se bombea a
un sistema independiente.
 Pruebas bacteriológicas periódicas
establecen el cloro residual que debe quedar,
después de diez minutos, en el agua tratada
para asegurar la destrucción de bacterias.
Después de esto por medio de una sencilla
prueba se verifica todos los días el cloro
residual.

20.  Los requerimientos de agua contra
incendios son intermitentes y puede
suponerse que para tener suficiente
capacidad de éste tipo de agua otros
servicios podrán ser interrumpidos, de ser
necesario.
 Como recipiente, de capacidad
relativamente grande de agua contra
incendio, puede usarse una pileta, pero el
almacenamiento más común para agua de
emergencia es el tanque elevado.

21.  Este tipo de agua se utiliza para
diversas operaciones de lavado,
tales como limpiezas de una
determinada área de proceso.
 Esta debe estar libre de
sedimentos, pero no requiere
ningún tratamiento. Se deben
colocar avisos que prohíban al
personal de esta agua.

23. A) Agua a la salida del Reactor. De la descripción del proceso se sabe que a la salida
del reactor hay un 50% de agua en peso, de modo que la masa del agua a la salida
del reactor es la misma masa de todos los demás compuestos restantes.
Masa Total de agua a la salida del reactor = 5,515.88776 ton
Moles Totales de agua a la salida del reactor = 306,438.21 kmoles
A) Agua producida por la reacción de neutralización. El número de moles de agua
que se produjo por la reacción es igual al número de moles de M.A. que se
produjeron.
2,467.83 kmoles de agua
que equivalen a 44.42094 ton de agua.

24. A) Agua como solvente de la solución acuosa de NaOH al 50% en peso. La masa del
agua en que viene disuelta la sal de NaOH es igual a la masa de la misma sal.
Masa de agua en la sln de NaOH = 124.69008 ton
B) Agua como solvente de la solución acuosa de Silicato al 30% en peso La masa y
moles de agua en que viene disuelta la sal de silicato de sodio se calcula n con una
regla de tres
572.537 ton sal 30%
? 70%
Masa de agua en la sln de silicato de sodio = 1335.9196 ton
Moles de agua en la sln de silicato de sodio = 74,217 kmoles

25. A) El porcentaje de agua que acompaña al ácido sulfónico es de un 1% en peso
846.85346 ton de ácido 99%
? 1%
Masa de agua que trae el ácido = 8.5540 ton
Moles de agua que trae el ácido = 472.22 kmol

26. ) El porcentaje de agua que acompaña al ácido sulfónico es de un 1% en peso
846.85346 ton de ácido 99%
? 1%
Masa de agua que trae el ácido = 8.5540 ton
Moles de agua que trae el ácido = 472.22 kmol

27. A) Agua de hidratación del Carbonato hepta-hidratado. La cantidad de moles y masa
de agua que pasan a hidratar el carbonato es 7 moles por mol de carbonato.
Moles de Carbonato = 2,290,148 kg * (1kmol/106kg)
Moles de Carbonato = 21,605.17 kmol
Moles de agua de hidratación(1) = Moles de Carbonato * 7
Moles de agua de hidratación(1) = 151,236.18 kmol
Masa de agua de hidratación(1) = 2,722.251 ton
B) Agua de hidratación del Sulfato hepta-hidratado. La cantidad de moles de agua
que pasan a hidratar el sulfato es 7 moles por mol de sulfato.
Moles de Sulfato = 1,717,611 kg * (1kmol/142kg)
Moles de Sulfato = 12,095.85211 kmol
Moles de agua de hidratación(2) = Moles de Sulfato * 7
Moles de agua de hidratación(2) = 84,670.9047 kmol
Masa de agua de hidratación(2) = 1,524.07 ton

28. A) Agua que se alimenta al reactor sola. Se quiere conocer cuánta agua se debe
agregar además, de la que viene en las diferentes soluciones acuosas y de la que
se produce de la reacción. Esta masa de de agua que se agrega al reactor, se
calcula de la siguiente forma.
Moles que salen del reactor = Moles que se agregaron + Moles que se generaron –
Moles que se hidrataron
306,438.21 kmoles = Moles que se agregaron + 2,467.83 kmoles – (151,236.18 +
84,670.9047)
Moles que se agregaron = 539,877.47 kmoles
Masa de agua que se agregó al reactor = 9,717.80 ton