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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 enun proceso 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

Reactores

Absorción

Intercambiador de Calor

Cristalización

Compresores

FiltraciónTrituración

Destilación

Hornos

Secado

Bombas

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 decalor

Ósmosis inversa

Placas solares

Procesos / Operaciones
Las operaciones unitarias mas comunes se producen en:

reactores

intercambiadores

bombas

mezcladores

separadores

las cuales existen en una variedad de formas distintas.

Introducción a la Ingeniería Química – 2do sem 2010

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Procesos / Operaciones
En cada proceso / operación unitaria se cambian lascondiciones de una determinada cantidad de materia de una o más de las siguientes formas:  modificando su masa o 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: GRADIENTEIMPULSOR concentración temperatura velocidad

CASO transferencia de masa transferencia de calor transferencia de cantidad de movimiento

MECANISMO difusión conducción, convección y/o radiación rozamiento

Introducción a la Ingeniería Química – 2do sem 2010

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Operaciones Unitarias

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

Transferencia de masa
Definición Destilación Separar mezcla liq. por dif.en volatilidad. Operación simple, súbita, rectificación, extractiva. Aparatos -col. de platos: - col. de relleno (packing towers). Ejemplos Petróleo, solventes, licores.

Absorción

Purificar gas de un comp. por contacto con líq.
Mezcla(liq-liq o sol-liq) en disolvente selectivo. Eliminar comp. de fase fluida mediante sólido que lo retiene. Sustitución de iones de disolución por otros en sólido. -contacto por etapas - contacto continuo - lecho fijo Alumina, silica gel, carbón - resina catiónica - resina aniónica

- similar destilación - torres - centrífugos
-columnas -- Soxhlet

Eliminación de gases ácidos de corrientes.Petróleo, extracción de aceites, lixiviado de minerales. Secar gases, olor, solventes.. Ablandar agua, desmineralización.

Extracción (lixiviación o lavado)

Adsorción

- columnas de lecho fijo en paralelo - dos columnas para operación y regeneración

Intercambi o iónico

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

Absorción
Purificar gas de un componente poniendo en contacto con solvente líquido

Introducción a la Ingeniería Química – 2do sem 2010

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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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