Operaciones unitarias en ingenieria quimica

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OPERACIONES UNITARIAS EN INGENÍERIA QUÍMICA

1. INTRODUCCIÓN

En 1915, en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) los profesores Walter, Lewis, y McAdams le dieron forma al primer paradigma que impulsó la ingeniería química. Se trata de operaciones comunes a muchos procesos industriales, resultado de la alta demanda para producción a gran escala, que necesitan un control de laestructura y composición química de los productos. Desde entonces se decidió incluir en el plan de estudios de los ingenieros químicos, la asignatura Operaciones Unitarias.

Por eso, la asignatura es considerada como una rama imprescindible y clave en la materia de estudio de la ingeniería, ya que representa todo el campo de aplicación industrial, dada la naturaleza de sus procesos que deben sereficaces y económicos.

Luego para entender la importancia de las Operaciones Unitarias, se indagará su concepto, y después se abarcará su clasificación de acuerdo a la propiedad que predomina en una transformación, es decir, en operaciones físicas y químicas.

2. PLANTEAMIENTO

El presente trabajo tiene como objetivos primarios, informar sobre las operaciones unitarias, dando a conocerconceptos generales y cualitativos, basándose en libros especializados en el tema, de alta confianza; después a partir de ellos se llegará una conclusión final y unificadora.

El cuerpo del trabajo, comprende el desarrollo del objetivo, mediante mapas conceptuales, gráficos y demás recursos educativos, que permitan facilitar la aprehensión de lo expuesto.

Además, el objetivo secundario, es miexpectativa esperada, es decir, que los lectores comprendan el tan importante marco teórico y práctico de las operaciones unitarias, una asignatura considerada a mi parecer como clave en el éxito experimental de todos los ingenieros químicos.

3. DESARROLLO

Para comenzar a entender las Operaciones Unitarias, primero recordemos su definición. Según McCabe es la siguiente: mediante el estudiosistemático de estas operaciones en sí mismos –operaciones que evidentemente constituyen la trama de la industria y las líneas de producción- se unifica y simplifica el tratamiento de todos los procesos[1].

Para ampliar mas el concepto, lea el siguiente que fue introducido por el profesor Little en 1915, del Massachussets Institute of Technology (MIT): “... todo proceso químico conducido encualquier escala puede descomponerse en una serie ordenada de lo que pudieran llamarse operaciones unitarias, como pulverización, secado, cristalización, filtración, evaporación, destilación, etc. El número de estas operaciones básicas no es muy grande, y generalmente sólo unas cuantas de entre ellas intervienen en un proceso determinado.”[2]

De acuerdo a lo anterior, se deduce que laaplicación es definitivamente industrial, y que sus objetivos son economizar los procesos y unificarlos en una serie de etapas repetitivas, para así llegar a un producto manufacturado final. Es decir que un proceso determinado será, por tanto, la combinación de operaciones unitarias.

Además, en cada proceso se cambian las condiciones de una determinada cantidad de materia, es decir, de las siguientesformas:

• Modificando sus condiciones de movimiento (aumentando o disminuyendo su velocidad o su dirección).

• Modificando su masa o composición (separación de fases, mezcla, reacción química,…).

• Modificando el nivel o calidad de la energía que posee (enfriamiento, vaporización, aumento de presión,…).

Luego los procesos involucrados son tanto físicos como químicos, que sepueden medir, y para tal fin se necesita un sistema de unidades. Pero como la industria es de carácter internacional, hay diferentes sistemas de unidades: Sistema Internacional de Unidades (SI); unidades CGS (centímetro-gramo-segundo) y unidades de ingeniería (fps). Todos estos sistemas son aceptados, y por ello siempre se debe convertir las unidades correctamente, para que no hallan...
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