OperacionesUnitarias

3. Análisis de Procesos:
Operaciones Unitarias

Operaciones Unitarias
Los procesos químicos siempre pueden subdivirse en
unidades básicas llamadas operaciones unitarias…
Las operaciones unitarias son cada una de las
acciones necesarias de transporte, adecuación y/o
transformación.
El número de estas operaciones básicas no es muy
grande y generalmente sólo unas cuantas de ellas
intervienen en unproceso determinado.

Introducción a la Ingeniería Química – 2do sem 2010

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Tipos de
Operaciones
Unitarias

Transferencia de
Masa

Transferencia de
Calor

Transferencia de
Calor y Masa
simultáneamente

Transporte de
flujidos

Separación

Operaciones
físicas
complementarias

Absorción

Intercambiador
de Calor

Cristalización

Compresores

Filtración

Trituración

Destilación

Hornos

SecadoBombas

Sedimentación

Molienda

Extracción

Aerorrefrigerante

Liofilización

Fluidización y
transporte
neumático

Clasificación
hidráulica

Tamizado

Adsorción

Evaporadores

Torres de
enfriamiento

Flotación

Mezclado

Intercambio
Iónico

Condensadores

Centrifugación

Almacenaje
materiales

Acumuladores de
calor

Ósmosis inversa

Reactores

Placas solares

Procesos / Operaciones
Las operacionesunitarias mas comunes se producen en:

reactores

intercambiadores

bombas

mezcladores

separadores

las cuales existen en una variedad de formas distintas.

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Procesos / Operaciones
En cada proceso / operación unitaria se cambian las condiciones de
una determinada cantidad de materia de una o más de las siguientes
formas:
 modificando su masao composición
 modificando el nivel o calidad de la energía que posee
 modificando sus condiciones de movimiento

Operaciones Unitarias
Cada operación unitaria tiene una fuerza impulsora, un
gradiente en alguna propiedad, que da cuenta del mecanismo
principal de transferencia:

CASO

MECANISMO

GRADIENTE
IMPULSOR

transferencia de masa

difusión

concentración

transferencia de calorconducción, convección
y/o radiación

temperatura

transferencia de
cantidad de movimiento

rozamiento

velocidad

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Operaciones Unitarias

 Transferencia de masa
 Transferencia de calor
 Transferencia simultánea de calor y masa
 Transporte de cantidad de movimiento
 Operaciones físicas complementarias
 Reactores

Transferencia de masa
DefiniciónOperación

Aparatos

Ejemplos

Destilación

Separar mezcla
liq. por dif.en
volatilidad.

simple, súbita,
rectificación,
extractiva.

-col. de platos:
- col. de relleno
(packing towers).

Petróleo,
solventes,
licores.

Absorción

Purificar gas de
un comp. por
contacto con
líq.

- similar destilación
- torres
- centrífugos

Eliminación
de gases
ácidos de
corrientes.

Extracción
(lixiviación
olavado)

Mezcla (liq-liq o
sol-liq) en
disolvente
selectivo.

-contacto por
etapas
- contacto
continuo

-columnas
-- Soxhlet

Petróleo,
extracción
de aceites,
lixiviado de
minerales.

Adsorción

Eliminar comp.
de fase fluida
mediante sólido
que lo retiene.

- lecho fijo
Alumina, silica
gel, carbón

- columnas de
lecho fijo en
paralelo

Secar
gases, olor,
solventes..

Intercambi
o iónico

Sustituciónde
iones de
disolución por
otros en sólido.

- resina
catiónica
- resina aniónica

- dos columnas
para operación y
regeneración

Ablandar
agua,
desmineralización.

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Destilación
Separación de componentes de una mezcla líquida en base a su
diferente volatilidad (presiones de vapor)

Absorción
Purificar gas de un componente poniendo en contactocon solvente líquido

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Extracción
Disolución de un componente de una mezcla (liq.-liq. o sol.-liq.) en
disolvente selectivo.

Adsorción
Eliminar un componente de fase fluida mediante un sólido que lo retiene.

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Intercambio iónico
Sustitución de iones de disolución por otros con la misma...