operaciones unitarias

Operaciones Unitarias:

En las industrias de procesos químicos y físicos, así como en las de procesos biológicos y de alimentos, existen muchas semejanzas en cuanto a la forma en que los materiales de entrada o de alimentación se modifican o se procesan para obtener los materiales finales de productos químicos o biológicos. Es posible considerar estos procesos químicos, físicos o biológicos,aparentemente distintos, y clasificarlos en una serie de etapas individuales y diferentes llamadas Operaciones Unitarias. Estas operaciones unitarias son comunes a todos los tipos de industrias de proceso.
Las Operaciones Unitarias estudian principalmente la transferencia y los cambios de energía, transferencias y cambios de materiales que se llevan a cabo por medios físicos, pero también pormedios fisicoquímicos.
El estudio de la Ingeniería de Procesos se realiza analizando todas las formas de procesamiento físico y agrupándolas en un número pequeño de operaciones básicas, los cuales son llamadas Operaciones Unitarias.
El Proceso es el conjunto de Operaciones Unitarias. Así, el concepto esencial es por lo tanto dividir los procesos físicos de alimentos o sistemas biológicos enoperaciones unitarias básicas cada uno de los cuales pueden encontrarse en forma independiente y los cuales dependen de principios físicos coherentes.
Debido a la dependencia de la Operación Unitaria sobre un principio físico, o de un pequeño grupo de principios asociados, pueden “construirse” relaciones cuantitativas en la forma de ecuaciones matemáticas para describirlos. Las ecuaciones puedenutilizarse para seguir que está sucediendo en el proceso y para el control y modificación del proceso, si es requerido.
Dos Leyes muy importantes que todas las Operaciones Unitarias obedecen son las “Leyes de la Conservación de Masa y Energía”.
CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS:
1. Flujo de fluido: Estudia los principios que determinan el flujo y transporte de cualquier fluido de unpunto a otro.
2. Transferencia de calor: Esta operación unitaria concierne a los principios que gobiernan la acumulación y transferencia de calor y de energía de un lugar a otro.
3. Evaporación: Un caso especial de transferencia de calor, que estudia la evaporación de un disolvente volátil (como el agua), de un soluto no volátil como la sal o cualquier otro tipo de material en solución.4. Secado: Separación de líquidos volátiles, por lo general agua, de los materiales sólidos.
5. Destilación: Separación de los componentes de una mezcla líquida por medio de una ebullición basada en las diferencias de presión de vapor.
6. Absorción: En este proceso se separa un componente gaseoso de una corriente de gases por tratamiento con un líquido.
7. Separación de membrana: Esteproceso implica separar un soluto de un fluido mediante la difusión de este soluto de un líquido o gas, a través de la barrera de una membrana semipermeable, a otro fluido.
8. Extracción líquido-líquido: En este caso, el soluto de una solución líquida se separa poniéndolo en contacto con otro disolvente líquido que es relativamente inmiscible en la solución.
9. Adsorción: En este proceso, uncomponente de una corriente líquida o gaseosa es retirado y adsorbido por un adsorbente sólido.
10. Lixiviación líquido-sólido: Consiste en el tratamiento de un sólido finamente molido con un líquido que disuelve y extrae un soluto contenido en el sólido.
ll. Cristalización: Se refiere a la extracción de un soluto, como la sal, de una solución por precipitación de dicho soluto.
12. Separacionesfísico-mecánicas: Implica la separación de sólidos, líquidos o gases por medios mecánicos, tales como filtración, sedimentación o reducción de tamaño, que por lo general se clasifican como operaciones unitarias individuales.
Muchas de estas operaciones unitarias tienen ciertos principios básicos o fundamentales comunes.
Por ejemplo, el mecanismo de difusión o de transferencia de masa se presenta en...