El concepto de grados de libertad en la enseñanza del diseño y control de procesos químicos

The degree of freedom concept in the teaching of chemical process design and control

La incorporación de recursos informáticos al ejercicio profesional de la ingeniería plantea la necesidad de ciertas modificaciones en la temática abordada durante la formación de los futuros ingenieros. En este trabajo se analiza la conveniencia de remarcar, durante ese proceso y para los estudiantes de ingeniería química, el concepto de grados de libertad de un sistema y su uso en distintas etapas de la carrera.

Se propone el enfoque general en el tratamiento del tema así como un conjunto de ejemplos demostrativos de los modos de abordar la aplicación del concepto de grados de libertad en el análisis de casos de cierta complejidad, propios de la fase final de la carrera, como lo son el diseño de procesos, su simulación y la definición de sus esquemas de control.

Degrees of freedom of equipment and processes

Grados de libertad de equipos y procesos

El número de grados de libertad, o libertad de un proceso en términos más sencillos (el cual puede constar de un solo equipo), se divide en libertad de diseño y libertad operativa. La primera se refiere a todas las alternativas posibles que pueden seleccionarse en la etapa de diseño, pudiendo ser muy numerosos y mal definidos: geometría, detalles de diseño, tamańo relativo de los componentes, grosor de pared, entre otros. La segunda depende, entre otras cosas, del número de corrientes de proceso; si las corrientes de entrada se encuentran completamente especificadas como suele ser el caso, solo es necesario lidiar con las corrientes de salida.