UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA QUÍMICA
Instrumentos de Control (PI 415 A) / 2022-1
FECHA: 26/07/2022
EXAMEN FINAL
Tiempo: 110 minutos
• La prueba consta de 03 preguntas. El puntaje es el que se indica por pregunta correcta.
• Usar lapicero de tinta azul o negra. Prueba desarrollada con lápiz no será calificada.
• Prohibido copiar durante la prueba. Si se descubre copia la calificación es con la Nota A0 no sustituible (art.23
RR N°964).
1. (10 p) Una compañía de consumo masivo produce grasa vegetal hidrogenada para preparar sus diversos
productos. La compañía utiliza como materia prima una mezcla de aceites vegetales, cuya composición es 70% de
aceite de soya, 20% de aceite de semilla de algodón y 10% de aceite de girasol. La transformación de los aceites
vegetales a grasa vegetal hidrogenada es por un proceso de hidrogenación, según el diagrama mostrado en la
figura 1.
Figura 1: Diagrama de procesos para la hidrogenación de aceites vegetales (Brown,2006).
La planta de hidrogenación presenta los siguientes parámetros de diseño, balance de masa y balance de energía:
Diseño de planta:
Capacidad (lb/h): 350 000. Tiempo de funcionamiento (h/año) :6 000
Balance de masa y energía
Aceite vegetal (lb) : 120. Catalizador (lb): 0,012. Gas hidrógeno (pies3 a 60 °F y 1 atm): 25,3
Grasa vegetal hidrogenada (lb) :110. Vapor saturado a 150 psig (lb) : 15,7
Agua de enfriamiento a 85°F (gal) : 60 . Energía eléctrica (kWh) : 0,65
La planta trabaja las 24 horas del día, con 4 operadores y 1 supervisor general por turno de 8 horas.
De acuerdo a la información proporcionada responda lo siguiente:
a. (2 p) Explique dos sensores de Temperatura para el Reactor R1 (set point 250°F), ver figura 1.
b. (2 p) Explique dos sensores de nivel para el tanque T2 (set point 1.5 m), ver figura 1.
c. (2 p) Explique dos sensores de presión para el flujo de Oil Feed que ingresa a 120°F (set point 250 Klb/hr), ver figura
1.
d. (2 p) Explique dos sensores de flujo para el Reactor R1 (set point 250°F), ver figura 1.
e. (2 p)Explique dos sensores de variables miscelaneas para el agua de enfriamiento (85°F) que ingresa al Enfriador
HE2, ver figura 1.
2. (5 p) Realize el programa ladder para el proceso descrito en el punto 1. Considere cinco estrategias de control asi
como su escalamiento.
