CAPITULO UNO

CAPITULO UNO
ESTIMACION DE LOS PARAMETROS DE TRANSPORTE MOLECULAR.
1.- Acerca de los Fenómenos de Transporte en Ingeniería Química.
La ingeniería química surge como rama de la ingeniería a fines del siglo XIX, y a partir de ahí se hicieron muchos estudios y trabajos para acumular información acerca de propiedades de sustancias, características de sistemas y equipos, etc.
En la industria sellevan a cabo procesos físicos y químicos. En los procesos físicos no se efectúan transformaciones en las moléculas, solo se realizan cambios de estado, calentamientos, enfriamientos, transporte de materia, separaciones de fases, etc. En los procesos químicos si se realizan rupturas de moléculas, o bien conversiones de una molecula a otra y de esta forma es posible obtener productos mas valiosos,caros y utiles a partir de materiales de menor valor.
Como ejemplo de procesos físicos se citan la destilación, la sedimentacion, el movimiento de solidos, liquidos y gases, la decantación, el filtrado, la extracción liquido – liquido, la lixiviación (extracción liquido – solido), la evaporación, la sublimación, etc. Como ejemplo de procesos químicos se tienen las reacciones químicas que se realizanen reactores químicos, nucleares, etc.
Los procesos físicos y químicos están relacionados, pues antes de usar un reactor químico es necesario preparar y acondicionar los materiales a través de operaciones unitarias. Por ejemplo es necesario calentarlos, enfriarlos, reducirles impurezas, etc. En igual forma, los productos del reactor también deben ser purificados, enfriados, transportados,almacenados, etc. Para esto es necesario usar las operaciones unitarias, tales como destilación, sedimentación, transportes de materia, calor y masa, etc.
En los primeros a;os de la ingeniería química se estudiaba cada operación unitaria y equipo industrial en forma separada. Pronto fue evidente que existían características comunes a todos estos equipos y procesos y entender esta interrelacion podríasimplificar el dise;o y estudio del equipo industrial. Se encontró que los transportes de masa, calor y momentum (masa x velocidad) ocurren en todos los procesos industriales. Algunas veces ocurren dos simultáneamente, o bien alguno de ellos predomina, o eventualmente los tres ocurren al mismo tiempo.
Por ejemplo en el secado de la ropa se necesita transferir calor y luego ocurre un cambio de fase enel agua, de liquido a vapor, el cual se transporta hacia fuera dentro de los poros del material, y se difunde al medio ambiente. En este caso hubo transporte de calor y masa. La destilación y la evaporación también constituyen ejemplos donde ocurren transportes de calor y masa.
Cuando un fluido se transporta, el crudo de petróleo, desde el pozo petrolero de donde fue extraido hacia la refinería,ocurrirán perdidas de su energía debidas a la friccion con la pared del tubo pero también transferencia de calor debido a los cambio de temperatura que se sucitan durante el camino, que son varios kilómetros. Indudablemente, en la medida que el material se mueve, ocurre transferencia de masa.
Entonces es mandatorio entender los procesos de transporte de calor, momentum y masa, lo cual invlucraraobtener modelos matematicos, el calculo de sus parámetros, el estudio del estado estacionario y dinamico, estudio de fenómenos de transporte dentro de una fase o bien en la interfase, el estudio del flujo laminar y turbulento, el dise;o de equipo en procesos en cascada, o bien en torres empacadas, etc.

1.1.- Estimacion de los parámetros de transporte molecular.
En el transporte de propiedadesdentro de una sola fase, sea liquida, solida o gaseosa, los parámetros correspondientes indican la magnitud de la facilidad con la que se efectua el transporte de la propiedad. Concretamente, el valor de la conductividad térmica refleja si esta se manifiesta con facilidad o dificultad. Un valor grande relativamente de la conductividad térmica dice que el transporte de calor se efectua con mucha...