Ciencias e Investigación

Operaciones
y
Procesos

Bloque
02.
Operaciones
Unitarias
Importantes


José
Manuel
de
la
Iglesia
Ceballos

DPTO.
DE
INGENIERÍA
QUÍMICA
Y
QUÍMICA
INORGÁNICA

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tema
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Escuela
Universitaria
de
Energía
y
Minas

Operaciones
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Bloque Temático II: Operaciones unitarias importantes.
2.2.- Operaciones basadas en latransferencia de materia: Conceptos
básicos. Destilación y rectificación. Extracción. Adsorción, absorción,
lixiviación.
Practica 1ª: Extracción líquido-líquido
Resolución de Ejercicios Balance de Materia. (PA)
2.2.- Operaciones basadas en transferencia de calor: Conceptos básicos.
Cambiadores de calor. Evaporación.
2.3.- Operaciones basadas en la transferencia simultánea de calor y de
materia:Conceptos básicos. Equipos: enfriamiento de líquidos, liofilización.
Practica 2ª: Destilación continua computarizada.
Resolución de Ejercicios Balance de Energía. (PA)
2.4.- Operaciones basadas en transferencia de cantidad de movimiento:
Conceptos básicos. Equipos: circulación de fluidos en conducciones, flujo a
través de lechos de sólidos.
2.5.- Operaciones con sólidos: Contenidos teóricos.Equipos: cristalización,
secado, filtración.

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2.1.- Operaciones basadas
transferencia de materia.-

en

la

Difusión: Movimiento de un componente individual a través de una
mezcla, llegando en algunos casos a moverse por una segunda
mezcla que se encuentra en contacto con la primera. Para ello esnecesaria la influencia de un estimulo físico, y se puede llegar a una
separación total o parcial de este componente.
La causa más frecuente de la difusión es un gradiente de
concentración en el componente que difunde.

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Transferencia
de

materia

(Difusión)


Operaciones
clásicas


Humidificación,
secado,
desJlación
y

recJficación,

extracción
de
líquidos


Extracción
de
sólidos,

absorción,
adsorción

…


Operaciones
menos

convencionales


Uso
de
membranas

permeables
o

semipermeables


Diálisis,
osmosis,

electrodiálisis,


efusión
de
gases…


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Humidificación
La humidificación es una operación queconsiste en aumentar la cantidad de vapor
presente en una corriente gaseosa; el vapor puede aumentar pasando el gas a través de
un líquido que se evapora en el gas. Esta transferencia hacia el interior de la corriente
gaseosa tiene lugar por difusión y en la interfase hay, simultáneamente, transferencia de
calor y de materia.
Los procesos que tiene lugar en la operación de humidificación son:1.- Una corriente de agua caliente se pone en contacto con una de aire seco (o
con bajo contenido en humedad).
2.- Parte del agua se evapora, enfriándose así la interfase.
3.- El seno del líquido cede entonces calor a la interfase, y por lo tanto se enfría.
4.- A su vez, el agua evaporada en la interfase se transfiere al aire, por lo que se
humidifica.Escuela
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Humedad molar o saturación molar:
Relación entre el numero de moles de vapor y de gas contenido en una
determinada masa gaseosa.
Ym = nv / ng = pv / pg = pv /P – pv
Humedad absoluta o saturación absoluta:
Relación entre el peso de vapor y el peso de gas contenido en una masa gaseosa.
Y = (Mv / Mg) * Ym
Mv y Mg son, respectivamente, las masas molecularesdel vapor y del gas.

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Humedad relativa o saturación relativa:
Cociente entre la presión parcial del vapor y la tensión del vapor a la misma
temperatura.
∂ = pv / pv*
Humedad porcentual o saturación porcentual:
Relación entre la humedad existente en la masa gaseosa y la que tendría si
estuviera...