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UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÌA I.P.N.

PROBLEMARIO DE LA ASIGNATURA

INTRODUCCIÓN A LA BIOINGENIERÍA

ELABORADO POR: M. EN C. MARÍA GUADALUPE ORDORICA MORALES

2005

M. en C. María Guadalupe Ordorica Morales

UNIDAD I FUNDAMENTOS DE BIOINGENIERIA

Operaciones unitarias • Descripción y clasificación

Diagramas de flujo

M. en C. María Guadalupe OrdoricaMorales

Clasificación de las operaciones unitarias



Con base en la transferencia de masa Cuando se ponen en contacto dos fases que tienen diferentes composiciones es posible que ocurra la transferencia de alguno de los componentes presentes de una fase hacia la otra y viceversa. Esto constituye la base física de las operaciones de transferencia de masa. Si se permite que estas dos fasespermanezcan en contacto durante el tiempo suficiente, se alcanzará una condición de equilibrio bajo la cual no habría ya transferencia neta de componentes entre las dos fases. Ejemplos: destilación, extracción líquido-líquido, extracción sólido-líquido.



Con base en la transferencia de calor La transferencia de calor es un fenómeno que aplica a muchas operaciones y procesos unitarios. Sinembargo, hay un caso en el que es el mecanismo dominante y se denomina como tal: transferencia de calor.



Con base en la transferencia de movimiento El transporte de momento ocurre en los gases y líquidos que fluyen. La operación unitaria básica es el flujo de fluidos o mecánica de fluidos.

La interacción de los diferentes mecanismos de transporte en las operaciones unitarias se presentacon frecuencia. Ejemplos: en la evaporación, humidificación, secado y destilación se presenta la transferencia de calor y masa de manera simultánea.

M. en C. María Guadalupe Ordorica Morales

1. Describe el siguiente diagrama de flujo

Figura 1. Diagrama de flujo

En el diagrama anterior se muestra una columna de destilación de plato. La columna cuenta con un rehervidor en donde sevaporiza parte del líquido que sale del fondo de la misma y parte sale como productos del fondo. El flujo del fondo se controla con un controlador de nivel. En la parte superior de la columna se cuenta con un condensador total, operado por agua. El liquido condensado pasa a un acumulador de reflujo en donde un controlador de presión fija la presión interna a través de una válvula de venteo. El niveldel líquido en el acumulador se fija por medio de un controlador de nivel, el cual se conecta a una válvula que permite la salida de destilados. Parte del líquido destilado se manda de nuevo a la columna de destilación como reflujo. El flujo de esta corriente se controla con un medidor controlador de flujo. Este mismo tipo de dispositivo se usa para controlar el flujo de alimentación entrante a lacolumna

M. en C. María Guadalupe Ordorica Morales

UNIDAD II

ANÁLISIS DE SISTEMAS. ENFOQUE APLICADO A LOS BIOPROCESOS

Unidades y dimensiones • • • Conversiones Factor gc Consistencia dimensional

Variables relacionadas con la masas • • Peso y masa Conversión entre velocidades de flujo másico, molar y

volumétrico Variables relacionadas con la presión • Presión bajo la superficie deun fluido

Variables relacionadas con la energía • Conversión de temperaturas y homogeneidad dimensional

Análisis dimensional y grupos adimensionales

M. en C. María Guadalupe Ordorica Morales

1. Conversión de unidades Si un avión viaja al doble de la velocidad del sonido (suponga que la velocidad del sonido es de 100 ft/s) ¿cuál es la velocidad de milla por hora? Solución:

21100ft s

1 mi 5280 ft

60 s 1min

60 min 1h

= 1500 mi h

2. Consistencia dimensional Un manual indica que el grabado de microchips se ajusta aproximadamente a la relación d = 16.2 – 1602 e
-0.021t

t 2NaOH + CaCO3 ! (1)

A continuación se calculan los moles de Ca(OH)2 en la suspensión de entrada usando un peso molecular de 74.1. moles de Ca(OH)2 en la suspensión = 100 ( 0.25 / 74.1...
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