Descubra por qué el balance de masas es la base de la ingeniería de procesos y por qué es clave en todos los proyectos.

"La masa de los ingredientes que entran en el sistema debe ser igual a la masa de los ingredientes
que sale del sistema. Esta es la hipótesis de base de todos los balances de masas".

Los ingenieros de procesos utilizan el término "balance de masas" para referirse a los índices de producción/utilización de ingredientes en todo un sistema, pero casi todo el mundo -ingenieros y profanos por igual- utilizamos el balance de masas con regularidad en nuestras vidas.

Cuando se utiliza una receta, se siguen los mismos principios utilizados para desarrollar la base de un balance de masa. Al igual que con una receta, necesitamos saber cuánto vamos a producir, cuánto necesitamos en materias primas para igualar esas cifras de producción y los pasos necesarios para convertir las materias primas en el producto final. Y al igual que con una receta, en un balance de masa puede haber complicaciones en torno a cuándo y cómo se añaden los elementos. Nuestros clientes suelen fabricar varios productos o varios tipos del mismo producto utilizando procesos iguales o similares. De estos productos finales extraemos información sobre cómo utilizar y limpiar el sistema para la producción y cómo dimensionar y hacer funcionar el sistema. Con un buen balance de masas, es más fácil elaborar diagramas de flujo de procesos, diagramas de tuberías e instrumentación y dimensionamiento de equipos.

El balance de masa comienza con la comprensión de cada paso del proceso, desglosando dónde se añaden o eliminan ingredientes, se calientan o enfrían, o reaccionan. Con el balance de masa, examinamos cada operación unitaria o cada pieza del equipo para determinar las entradas y salidas y el tiempo que se tarda en realizar la operación unitaria. Durante una operación unitaria, puede haber una variedad de combinaciones de entradas y salidas que se equilibran. Es fundamental que la masa de los ingredientes que entran en el sistema sea igual a la masa de los ingredientes que salen del sistema. Este es el supuesto básico de todos los balances de masa.

Una vez desarrollado un balance de masas de operaciones unitarias con entradas y salidas, se pueden vincular múltiples operaciones unitarias para comprender cómo los ingredientes y materiales en bruto se mueven a través del sistema para convertirse de un ingrediente en bruto a un producto acabado.

El siguiente paso, en el caso de los sistemas que crean varios productos acabados, es comprender cómo pueden crearse varios productos al mismo tiempo utilizando el mismo proceso, y en qué punto tendrán que divergir para que puedan añadirse elementos adicionales para fabricar los distintos productos destinados a las estanterías de las tiendas de comestibles. Todo ello forma parte del desarrollo del equipo de proceso y de la optimización de la disposición, de modo que podamos entender cómo maximizar el uso del sistema al tiempo que reducimos la inversión total de capital. Con el balance de masas, tenemos el elemento básico no sólo para el resto del proceso, sino para el proyecto en general.