Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 2007 1/ 66 Presentado por Jean-Louis Salager Laboratorio FIRP (www.firp.ula.ve) Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 2007 Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 2007 2/ 66 Siglo XIX = Revolución industrial Las limitaciones de tiempo y espacio La calidad de los materiales El ambiente Los costos La legislación Pocos científicos, pero muchos ... perfeccionadores y usuarios de descubrimientos INGENIEROS INGENIEROS El ingeniero tiene que tomar en cuenta Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 2007 3/ 66 La Ingeniería Química MIT (1888) Ingeniería Química como opción del depto. de Química Europa (1890 -1900) > Química industrial Arthur Little (1915) introduce el concepto de OPERACION UNITARIA A partir de 1920 … integración de – Balances de masa y energía – Termodinámica multicomponente – Proceso de conversión, catálisis ... A partir de 1970 … computadoras – Cambia escala de tiempo y complejidad de cálculos Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 2007 4/ 66 1970 ... hace 35 años La UCV graduó 30 Ingº Químicos CNU decidió crear carreras de Ingeniería Química en UDO, LUZ, ULA, USB … Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 2007 5/ 66 Problema Nº 1 creacción de Escuela IQ ¿que ingº químico se necesitaba ... ... en Venezuela? en 1970 ... 30 graduados y 200 puestos de ingº químicos a llenar de inmediato. nos preguntamos en aquel tiempo: ¿Que va a hacer el Ing. Químico en el año 1980 ... 1990 … 2000? Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 2007 6/ 66 Tuvimos que leer en la bola de cristal y quizás no nos equivocamos mucho porque nuestras Escuelas han producido un ingeniero químico ... reconocido en todo el país con formación que ... ... “cuadra” mas o menos con la demanda en muy diversos sectores
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2007 CSB UDO/IQ - Laboratorio FIRP · C1/ 66 átedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 2007 Presentado por Jean-Louis Salager Laboratorio FIRP (www.firp.ula.ve) Cátedra
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Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 20071/ 66
Presentado porJean-Louis Salager
Laboratorio FIRP (www.firp.ula.ve)
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 2007 Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 20072/ 66
Siglo XIX = Revolución industrial
Las limitaciones de tiempo y espacio La calidad de los materiales El ambiente Los costos La legislación
Pocos científicos, pero muchos ...perfeccionadores y usuarios de descubrimientos INGENIEROSINGENIEROSEl ingeniero tiene que tomar en cuenta
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 20073/ 66
La Ingeniería Química MIT (1888) Ingeniería Química como
opción del depto. de Química Europa (1890 -1900) > Química industrial Arthur Little (1915) introduce el concepto
de OPERACION UNITARIA A partir de 1920 … integración de
– Balances de masa y energía– Termodinámica multicomponente– Proceso de conversión, catálisis ...
A partir de 1970 … computadoras– Cambia escala de tiempo y complejidad de cálculos
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 20074/ 66
1970 ... hace 35 años La UCV graduó 30 Ingº Químicos
CNU decidió crear carreras de Ingeniería Química en UDO, LUZ, ULA, USB …
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 20075/ 66
Problema Nº 1 creacción de Escuela IQ
¿que ingº químico se necesitaba ... ... en Venezuela? en 1970 ... 30 graduados y 200 puestos de ingº químicos a llenar de inmediato.
nos preguntamos en aquel tiempo: ¿Que va a hacer el Ing. Químico en el año 1980 ... 1990 … 2000?
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 20076/ 66
Tuvimos que leer en la bola de cristaly quizás no nos equivocamos mucho
porque nuestras Escuelas han producidoun ingeniero químico ... reconocido en todo el país con formación que ... ... “cuadra” mas o menos con la
demanda en muy diversos sectores
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 20077/ 66 Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 20078/ 66
Pensum actual Ciencias básicas Termodinámica Fenómenos de transporte Operaciones unitarias Procesos de conversión Ingeniería de procesos Especialización
– Petróleo, pulpa y papel, ambiente,alimentos, catálisis, controlfenómenos interfaciales ...
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 20079/ 66
Actividades enVenezuela
Transformación de materias primas:– Refinación del petróleo y petroquímica– Conversión de crudos extrapesados– Metales: hierro, aluminio– Pulpa y papel … etc
Operación de planta, optimización, diseño Desarrollo de productos Investigación-desarrollo
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200710/ 66
Las mismas preguntas que en 1970 ¿que ingeniero necesitamos formar? ¿que hará el ing° químico en 20-30 años? ¿que actividades? ¿que sector de la sociedad?
Es importante contestar por muchas razones enparticular la sobrevivencia de la especie “IQ” !!!
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200711/ 66
Campo de acción delIngeniero Químicoen el tercer milenio
en realidad soloen los próximos
20 - 30 años
¡ Lo que alcancela bola de cristal !
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200712/ 66
¡ Hay que anticipar !
para estar listo al momento para reducir el retraso al cambio para “forzar” el cambio para cumplir mejor con nuestro papel … en una sociedad cuya necesidades
evolucionan rápidamente
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200713/ 66
evolución = se acelera aplicación cada vez más inmediata en 10 años 50% productos nuevos en 4 años x 2 veces más información
en ciertos sectores ... ... obsolescencia en menos de 10 años ... y a veces menos de 5 años
! hay que adaptarse al cambio permanente !
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200714/ 66
adaptación en la universidad seguimiento de las tendencias reducción de la inercia al cambio atrevimiento e innovación pragmatismo > PRODUCCION además
de (docencia + investigación + extensión)
FORMACION CONTINUA diploma a validar cada 5 ó 10 años !!!
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200715/ 66
adaptación en el trabajo cambio frecuente de actividad / profesión trabajo a distancia (via red) trabajo pluridisciplinario - integral
menos información a nivel individual menos experticia a nivel individual
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200724/ 66
1. Biotecnología
EXTRACCION y SINTESIS de FARMACOS, ENZIMAS, PROTEINAS etc ... BIOREACTORES SEPARACION PURIFICACION
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200725/ 66
1. Bioingeniería
ORGANOS ARTIFICIALES protesis, materiales inertes
DIALISIS (Membranas) KITS de DIAGNOSTICO LIQUIDOS BIOCOMPATIBLES
µemulsiones perfluoradas FORMULACIONES ACTIVAS
µemulsiones para disolver cálculos
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200726/ 66
enzima
vitaminaprotegida
intercambioCO 2
micela surfactante fluorado
y O2
Emulsificación
conmembrana
conmicrocanales
Nanoemulsiónbiocombustiblevector parenteral
microemulsiones
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200727/ 66
Mecanismo de transferencia enmembrana líquida con transportador
Transportador
membrana
El transportador esun agente acomplejanteque hace soluble laespecie a separar en lamembrana.Puede ser muy especifico:Selectividad
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200728/ 66
2. Nuevos Materialesultrapuros
ELECTRONICA, SEMICONDUCTORES MICROCIRCUITOS GRABADOS MEDIOS MAGNETICOS FIBRAS OPTICAS
Procesos deultrapurificación
BCl 3SiF4
etcO2
SiCl 4GeCl 4
O2H2
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200729/ 66
2. Nuevos Materialespolímeros
POLIMEROS ORIENTADOS POLIMEROS CONDUCTORES FIBRAS ULTRARESISTENTES MEDIOS POROSOS
MATERIALES COMPUESTOS FIBRAS + EPOXI o RESINA ORGANOGELES
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200730/ 66
2. Nuevos Materialescerámicas
INTRUMENTOS DE CORTE ALETAS DE TURBINA REFRACTARIOS, AISLANTES, PROTESIS DIODO LASER, DIODO OPTICO SUPERCONDUCTORES PIEZOELECTRICOS
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200731/ 66
Pigmento opaco para pintura (TiO2) La opacidad resulta de la difusión de luz por laspartículas dispersadas en la matriz polimérica.
Indice de refracción muy diferente de la matrizBaja absorción en el espectro visibleDiámetro de partícula = λ / 2 o sea 300 nmRecubrimiento aislante (TiO2 es fotocatalítico)Hidrofobadas (para no apelmazar)
MineralilmenitaFeTiO3
Sulfato detitanilo
Cristales derutilo (TiO2)
Recubrimientode óxidos
(SiO2, Al2O3)
Proteccióncoloidal
(Poliols, siliconas)
Lixiviación H2SO4
Precipitación, calcinación
Ejemplo: Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200732/ 66
3. Protección del Ambiente
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200733/ 66
3. Protección y Remediación TRATAMIENTO DE DESECHOS LIQ-SOL. HUMOS DE COMBUSTION E INCINERACION, IMPACTO ECOLOGICO DE LA INDUSTRIA, NUEVOS PROCESOS DE SEPARACION–PURIFICACION ELIMINACION DE RESIDUOS
ejemplos: tratamiento de fosas, de ripios
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200734/ 66
Eliminación de fenolFenol más soluble en agua a pH 10 que a pH 7
Fenol enagua apH 7
Emulsión W/Ocon agua a pH 10
Emulsión múltipletranferencia fenol
Separación faseaceite con gotasde agua a pH 10
cargadas de fenol
Agua a pH7 sin fenol
ejemplo:
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200735/ 66
Extracción de Zinc mediante emulsiones múltiples: Esquema del proceso
Agua de desecho(500 ppm Zn)
Emulsión W1/O
Refinado (3 ppm Zn)
Fasedespojadora(W1)
Torr
e de
des
poja
mie
nto
Separador
Fase acuosarica en zinc(60 g/L)
Esquema de separación deZinc de agua de desecho deuna planta textil ubicada enGraz, Austria.
El Zn del efluente se reduce de500 ppm a menos de 3 ppm.Por otro lado el Zinc seconcentra a 60 g/L.En este caso ocurre unatransferencia del Zinc encontra de su gradiente deconcentración.
Se utilizan transportadores.
W1W2
W2
EmulsiónmúltipleW1/O/W2
Fase O
Emulsor
Cátedra Simón Bolívar Universidad de Oriente Febrero 200736/ 66
Recuperación mejorada del petróleo– Procesos Alcali-Surfactante-Polímero– Combustion in-situ, inyección de vapor, CO2 etc