El documento describe el principio de irrelevancia y la jerarquización en el diseño y manejo de procesos industriales. Explica que los procesos se pueden organizar en niveles jerárquicos para simplificar su análisis, comenzando con soluciones simples y agregando detalles de manera progresiva. También presenta ejemplos de cómo aplicar este enfoque al diseño de procesos químicos y al manejo de desechos industriales.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS EL PRINCIPIO DE IRRELEVANCIA Y LA JERARQUIZACIÓN EN EL MANEJO DE LOS DESECHOS INDUSTRIALES Dr. RAYMUNDO ERAZO ERAZO

2. IRRELEVANCIA Es parte del método científico, y viene a ser un concepto nuevo que ahora viene a ser relevante. "Cada variable o concepto tiene su propio dominio sobre el cual es válido. Fuera de ese dominio la variable o concepto es irrelevante y debemos buscar otras variables o conceptos con el cual describir los eventos o fenómenos" (James H. L. Lawler) Debemos siempre describir el dominio sobre el cual nuestras variables o conceptos son válidos, y encontrar el límite del dominio para así saber dónde usar esos conceptos y dónde buscar otras.

3. El Principio de Irrelevancia y el Diseño Jerárquico de un Proceso Resultado de una Actividad Recursiva de Síntesis-Análisis para Definir la Transformación de Recursos e Insumos en Productos, operaciones y Procesos Productivos que Resuelven Necesidades humanas.

4. Naturaleza del Análisis y Síntesis de los Procesos Objetivo: Es el de generar utilidad. Consiste en la trasformación Química, Bioquímica y/o separación de los materiales. Síntesis del Proceso: Tipo de Operaciones. Conexiones Evaluación de alternativas (Reglas Heurísticas)

5. Naturaleza del Análisis y Síntesis de los Procesos Análisis del Proceso Permite realizar metas programadas. Reduce en lo posible , las incertidumbres. Valora los Riesgos de un Proyecto Presenta ventajas evidentes sobre otros Modelos

6. El diseño de los procesos Los Problemas de Diseño tienen Diversas Soluciones Baja Probabilidad de Éxito: Muchas Ideas ------> Pocas Resultan Necesidad de elaborar métodos que permitan idear nuevos procesos o la optimización de un proceso ya existente. Uno de los más Actuales en el diseño de Procesos, es el relacionado a la Aproximación Jerárquica siguiendo el principio de Irrelevancia Estas Aproximaciones se basan en reglas Heurísticas.

7. El diseño de procesos químicos 1. Identificación de una necesidad 2. Pasos para el diseño de un producto o proceso químico

9. 3. El diagrama de “la cebolla” representa la importancia jerárquica en el diseño de procesos químicos

10. 4. Herramientas para el diseño de procesos

11. Heurístico “ Un método heurístico es un procedimiento para resolver un problema de optimización bien definido mediante una aproximación intuitiva, en la que la estructura del problema se utiliza de forma inteligente para obtener una buena solución.” ¿En qué casos se usa un método Heurístico ? • Para generar una buena solución inicial. • Dada una solución inicial, el método heurístico es un paso intermedio del procedimiento para tratar de mejorarlo.

12. El principio de Irrelevancia y la Aproximación Jerárquica Cualquier fenómeno físico, social, económico, etc. puede ser explicado por este Principio. Método Ingenieril que permite dar solución a un problema de diseño de nuevos procesos, o la optimización de uno ya Existente. Las interrelaciones entre las unidades de un proceso hace imposible el enfoque individual de cada una de ellas.

13. El principio de Irrelevancia y la Aproximación Jerárquica Este planteamiento reconoce que es posible organizar los Procesos en Niveles o estructuras que obedecen a una Jerarquía. El procedimiento se inicia con soluciones simples, y luego se van adicionando aportes con mayores detalles. Se identifican las reglas o leyes que rigen cada nivel de tal modo que definidas estas fronteras y sus interrelaciones, el Sistema o fenómeno se hace Irrelevante.

14. El principio de Irrelevancia y la Aproximación Jerárquica Base Conceptual Minimizar la generación de desechos en su origen y practicar la filosofía de reciclo de los desechos es parte de un proceso de mejora continua de la función ambiental y es considerado parte del plan estratégico de la gestión ambiental de toda organización.

15. El principio de Irrelevancia y el manejo jerárquico de los desechos industriales La prevención y minimización como parte de los procesos más limpios debe encararse como un programa permanente. Tener presentes los mayores requerimientos derivados de los marcos legales vigentes y la evolución de los logros ambientales que pone de manifiesto los programas de mejora de la calidad como modo de propender a la competitividad de la organización .

16. Jerarquización en el manejo de los desechos

17. Jerarquización en el manejo de los desechos Esta real comprensión del manejo jerárquico de los desechos se traducirá en un beneficio integral en el desenvolvimiento de una organización y por lo tanto su desempeño en la producción de bienes de consumo o servicios será concordante con los ECAs.

18. Procedimiento de diseño jerárquico de procesos para prevención de contaminación

19. Reactor La etapa de reacción es el corazón de un proceso químico. En el reactor los materiales son mezclados bajo ciertas condiciones que promueven la formación del producto deseado. También, según el proceso, se forman en esta etapa los subproductos, productos no deseados (impurezas) y permanece algo de material sin reaccionar.

20. Separación y Reciclo Los reactores suelen tener una conversión limitada, lo que implica que en la corriente de salida del reactor habrá reactivos que no han reaccionado. Estos reactivos deben separarse del producto, para lo que se necesita un sistema de separación , y si existe cantidad suficiente de reactivo no reaccionado, éste se deberá reciclar al reactor, por lo que se necesitará un sistema de reciclo en el proceso. Los subproductos también pueden separarse de los productos en esta etapa.

21. Red de Intercambio de calor El objetivo de ésta es realizar transferencias de calor y trabajo entre las mismas corrientes de la planta química con el fin de reducir el uso de servicios auxiliares. La síntesis óptima de este componente es crucial para establecer la eficiencia energética del sistema total: ANÁLISIS PINCH. El alcance del objetivo depende de tres factores utilizados:

23. Número mínimo de intercambiadores de calor, con este factor se pretende disminuir indirectamente los costos de inversión de la red- Modificación de los puntos “pinch”, límite máximo de integración de calor que previene la violación de las leyes termodinámicas

24. Ejemplo: producción de n-octano

25. Ejemplo: producción de n-octano

26. Ejemplo: producción de n-octano