Unidad 1

UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LOS PROCESOS QUÍMICOS

Esquema Unidad didáctica 1:

1.1. Proceso químico
1.2. Operación continua e intermitente
1.3. Régimen estacionario y no estacionario
1.4. Materias primas en la industria química
1.5. La energía en la industria química
1.6. La contaminación en la industria química

Objetivos Unidad didáctica 1:
En esta unidad didáctica se pretende:
Introducir alalumno en el concepto de proceso químico
Dar definición de operaciones básicas que se desarrollan a lo largo del curso


1.1.- PROCESO QUIMICO


Es cualquier actividad industrial encaminada a cambiar las características de un material con vistas a obtener otro producto que tenga mayor aceptación en el mercado, acompañada generalmente de intercambios de energía.


Cualquier proceso químico se puederepresentar mediante un diagrama de flujo, generalmente el de bloques, que es aquel en el que las diferentes etapas están representadas mediante bloques, donde se indica la etapa que tiene lugar, y están unidos mediante flechas que indican la dirección que siguen los materiales dentro del proceso.

Esquemáticamente un proceso podría representarse así:


Las etapas físicas que se presentan enlos procesos químicos, son las llamadas "operaciones básicas" o "unitarias".

Dada la imposibilidad práctica de llevar a cabo las transformaciones en su totalidad, la parte de materia no transformada y las intermedias que no es posible recoger constituyen un conjunto de residuos que si escapan al ambiente son causa de contaminación. Debido al problema que esto ocasiona, son imprescindiblesinstalaciones complementarias que eviten o atenúen la contaminación.

En el siguiente esquema se pueden apreciar todos los conceptos que intervienen en un proceso químico.


Otro factor a tener en cuenta es la rentabilidad del proceso. La disposición del equipo, la determinación de la cantidad y calidad del producto final, la selección del procedimiento a seguir y la elección del sitio donde ha deubicarse la instalación, impone al que proyecta o fabrica, un mínimo de rentabilidad que permita la subsistencia de la empresa. En los casos en que la rentabilidad no fuera la razón de la producción, por ejemplo fines sociales, el balance negativo debe disminuirse al mínimo.


1.2.- OPERACION INTERMITENTE Y CONTINUA


La operación discontinua (o intermitente) se caracteriza en que todo el materialse coloca en un lugar determinado y permanece en él hasta que se haya producido la transformación deseada, posteriormente se descarga el producto.

La operación se efectúa en tres pasos: 1º) Carga, 2º) Transformación, 3º) Descarga. El proceso se produce siempre por ciclos, que se repiten constantemente.

La operación continua es aquella en la que se introduce materia prima y se saca productoconstantemente.

Las ventajas de la operación continua son:

- Permite la automatización del proceso (implica una disminución de la mano de obra).
- Aprovechamiento del frío y del calor.
- Se obtienen productos de composición semejante.
- Se producen cantidades mayores y el producto es más barato.

Las desventajas de la operación continua son:

- Requiere que la materia prima tenga unacomposición uniforme.
- El montaje se ha de realizar con materiales buenos y por lo tanto caros.
- Se necesita un lugar de almacenamiento.

Las ventajas del proceso continuo son las desventajas del discontinuo, y viceversa.


1.3.- REGIMEN ESTACIONARIO Y NO ESTACIONARIO


Régimen estacionario es aquel en el cual las propiedades físicas permanecen invariables con el tiempo en un punto determinadodel sistema.

Cuando las propiedades físicas varían con el tiempo, diremos que se trata de un sistema en régimen no estacionario. Un ejemplo importante de régimen no estacionario es la velocidad de un coche al entrar a una autopista.

El régimen estacionario es un caso límite, ya que las propiedades oscilan en un intervalo muy pequeño.

1.4.- MATERIAS PRIMAS MáS IMPORTANTES EN LA INDUSTRIA...