Operaciones Unitarias

OPERACIONES UNITARIAS

Una operación unitaria puede definirse como un área del proceso o un equipo donde se incorporan materiales, insumos o materias primas y ocurre una función determinada, son actividades básicas que forman parte del proceso. Por ejemplo, la producción de pulpa o el descortezado en una fábrica de papel, o la destilación en un proceso de elaboración de productos químicos.Tienen como objetivo modificar las condiciones de una determinada unidad de masa para conseguir una finalidad. Esta modificación se puede conseguir:
- Modificando su masa o composición.
- Modificando su nivel o cantidad de energía.
- Modificando las condiciones de movimiento: velocidad.
El estado de un cuerpo está absolutamente definido cuando están especificadas la cantidad de materia ycomposición, cuando conocemos su energía y cuando conocemos las componentes de la velocidad con las que dicho cuerpo está en movimiento.
Estas magnitudes están medidas por la ley de conservación de la materia, energía y cantidad de movimiento. Para transformar una cantidad de materia se producen transformaciones simultáneas de dos o más de estas propiedades.
Estas propiedades, aunque se densimultáneamente, por lo general es una de ellas la que predomina sobre las otras.
De este modo para la clasificación de las operaciones unitarias se atiende a la propiedad que predomina en una transformación. En base a ello la clasificación se hace en dos grandes grupos:
- Operaciones unitarias físicas.
- Operaciones unitarias químicas.

Secuencia de ordenamiento.

Cualquier proceso que se pueda diseñarconsta de una serie de operaciones físicas y químicas que, en algunos casos son específicas del proceso considerado, pero en otros, son operaciones comunes e iguales para varios procesos. Generalmente los procesos pueden descomponerse en la siguiente secuencia:
Materias Primas
Operaciones físicas de acondicionamiento
Reacciones química
Operaciones físicas de separación
Productos
Cada una deestas operaciones consta de una o varias operaciones unitarias. Concepto que fue introducido en 1915 por el profesor Little, del Massachussets Institute of. Technology (M.I.T). La definición dada entonces, fue la siguiente: "... todo proceso químico conducido en cualquier escala puede descomponerse en una serie ordenada de lo que pudieran llamarse Operaciones Unitarias,comopulverización, secado, cristalización, filtración, evaporación, destilación...
El número de estas operaciones básicas no es muy grande, y generalmente sólo unas cuantas de ellas intervienen en un proceso determinado." Las operaciones unitarias se clasifican de acuerdo con la propiedad materia, energía o cantidad de movimiento a que estén referidas o que se transfiera en la operación y sea la más relevante en la misma.Operaciones unitarias físicas.

- De transferencia de materia.
- De transferencia de energía.
- De transferencia simultánea de materia y energía.
- De transferencia de cantidad de movimiento.
- Complementarias.

En todas las operaciones unitarias hay en común el concepto de fuerza impulsora. La cantidad de la propiedad transferida por unidad de tiempo y superficie es igual a la fuerzaimpulsora partido de la resistencia.
Vamos a estudiar la fuerza impulsora para los tres tipos de propiedades.
Materia: la fuerza impulsora es igual a las diferencias de concentraciones, presiones... en el seno del fluido que estemos estudiando.
Energía: la fuerza impulsora se da cuando existe una diferencia de temperaturas en el seno de la masa.
Cantidad de movimiento: la fuerza impulsora es ladiferencia de velocidades que existe entre dos zonas del fluido.

O.U. físicas regidas por transferencia de materia.

Están basadas en un fenómeno denominado difusión. Las masas se ponen en movimiento o intentan mezclarse como consecuencia de que existen en el fluido gradientes de concentración. Cuando se colocan dos fases que no se encuentran en equilibrio en relación con un determinado...