Procesos con varios equipos y derivación (bypass)
Por Daniel · Actualizado el 1 de noviembre de 2026
Cuando un proceso tiene varios equipos, la dificultad no está en las ecuaciones sino en el orden. Elegir bien el subsistema por el que empiezas convierte un problema de diez incógnitas en una serie de pasos de una sola.
Subsistemas posibles
En un proceso con varios equipos puedes trazar la frontera alrededor de:
- cada equipo por separado;
- un punto de mezcla o de división;
- un grupo de equipos;
- todo el proceso (balance global).
Cada frontera da sus propios balances. No todos son independientes: el balance global es la suma de los balances de todos los equipos.
Empieza por el balance global
La frontera exterior solo ve las corrientes que entran y salen del proceso. Las corrientes internas, el reciclo y la derivación quedan dentro y no aparecen. Por eso el balance global suele tener pocas incógnitas, y con frecuencia es el único subsistema con cero grados de libertad al principio.
La calculadora escribe los balances globales aparte, aclarando que no son ecuaciones nuevas, y los usa para empezar cuando conviene.
Qué es una derivación
En una derivación (bypass), una parte de la alimentación rodea un equipo y se junta con su salida. Se usa para ajustar la composición o la temperatura del producto sin procesar todo el flujo. Tiene tres elementos:
- un divisor, cuyas dos salidas tienen la composición de la alimentación;
- el equipo que se rodea;
- un mezclador.
Ejemplo: jugo concentrado
Se procesan 1,000 kg/h de jugo con 12 % de sólidos. Una parte se concentra a 58 % en un evaporador y otra se deriva, para obtener un producto con 42 %.
- Global: 120 = 0.42 P, así que P = 285.71 kg/h y se evaporan 714.29 kg/h.
- Mezclador: B + C = 285.71 y 0.12 B + 0.58 C = 120, de donde B = 99.38 kg/h de derivación y C = 186.34 kg/h de concentrado.
- Divisor: al evaporador entran 1,000 − 99.38 = 900.62 kg/h.
- Verificación: el balance del evaporador debe cumplirse con esos valores, y se cumple.
Está completo en el ejemplo de derivación.
Equipos en serie
En un tren de equipos sin reciclo (por ejemplo, dos columnas de destilación), el orden natural es seguir el flujo: resuelves el primero, sus salidas son las entradas del segundo y así sucesivamente. Si el primer equipo no tiene GL = 0, revisa si el último o el global sí lo tienen: a veces conviene ir al revés.
Los balances que sobran sirven para verificar
Si el proceso tiene N equipos, puedes escribir N + 1 conjuntos de balances (los N equipos más el global), pero solo N son independientes. El que no usaste para resolver debe cumplirse con tus resultados: es una comprobación gratuita. En el procedimiento de la calculadora aparecen como pasos de comprobación.
Preguntas frecuentes
¿Puedo usar el balance global y todos los de los equipos?
Para resolver no, porque uno de ellos es combinación de los demás. Para verificar sí.
¿La derivación cambia el agua evaporada?
No. El agua que sale del proceso depende solo de la alimentación y del producto final; la derivación cambia cuánto pasa por el evaporador.
Ejemplos resueltos relacionados
Derivación (bypass): concentrar jugo y mezclar para ajustar la composición
Ejemplo resuelto de una derivación: parte del jugo rodea el evaporador para obtener un producto con 42 % de sólidos. Fracción derivada y agua evaporada.
Varios equiposTren de dos columnas de destilación con recuperaciones
Ejemplo resuelto de dos columnas en serie para hexano, benceno y tolueno usando fracciones de recuperación. Orden de solución por grados de libertad.
Con reacciónÓxido de etileno: reactor y separador con 80 % de rendimiento
Ejemplo resuelto de dos equipos con dos reacciones: oxidación de etileno con 25 % de conversión y 80 % de rendimiento, seguida de un separador.
¿Tienes tu propio problema? Captúralo en la calculadora y obtén el procedimiento completo, con grados de libertad y verificación.
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