EQUIPOS DE OPERACIONES Y PROCESOS UNITARIOS

Introducción:
Las operaciones y procesos unitarios son una parte indivisible de cualquier proceso de transformación de una materia prima en otro producto de características diferentes, o sea tienen como objetivo modificar las condiciones de una determinada cantidad de materia en forma más útil a nuestros fines, estas modificaciones pueden realizarse de distintas formas: modificando la masa ocomposición del cuerpo primario ya sea mezclándolo, separándolo o haciéndolo reaccionar químicamente; modificando la calidad de la energía que posee el cuerpo en cuestión, ya sea por enfriamiento, vaporización, aumento de presión; modificando las condiciones relativas a la cinética del cuerpo primario, ya sea aumentando o disminuyendo su velocidad o modificando la dirección que tiene en el espacio.Los procesos y operaciones unitarios son comunes en los procesos industriales, sean químicos, físicos o biológicos y se refieren a las etapas individuales y diferenciables entre sí, en que pueden ser divididos tales procesos. Si una etapa involucra un cambio químico, se denomina proceso unitario; si el cambio es físico, operación unitaria.
Existen diversos equipos en donde se llevan a caboprocesos y operaciones unitarias, estos equipos existen en una variedad de formas distintas. A continuación se muestran cinco de ellos:

REACTOR QUÍMICO:
Un reactor químico es una unidad procesadora diseñada para que en su interior se lleven a cabo una o varias reacciones químicas. Cada reacción procederá hasta que se alcance la conversión especificada o hasta que se agote el reactivo límite. Unreactor está constituido por un recipiente cerrado, el cual cuenta con líneas de entrada y salida para sustancias químicas, y está gobernado por un algoritmo de control.
Funciones principales:
Asegurar el tipo de contacto o modo de fluir de los reactantes en el interior del tanque, para conseguir una mezcla deseada con los materiales reactantes.
Proporcionar el tiempo suficiente de contacto entrelas sustancias y con el catalizador, para conseguir la extensión deseada de la reacción.
Permitir condiciones de presión, temperatura y composición de modo que la reacción tenga lugar en el grado y a la velocidad deseada, atendiendo a los aspectos termodinámicos y cinéticos de la reacción.
Clasificación:
Existen varias formas de clasificarlos:
Según el modo de operación:
Reactoresdiscontinuos: son aquellos que trabajan por cargas, es decir se introduce una alimentación, y se espera un tiempo dado, que viene determinado por la cinética de la reacción, tras el cual se saca el producto.
Reactores continuos: son todos aquellos que trabajan de forma continua.
Según las fases que albergan:
Reactores homogéneos: tienen una única fase, líquida o gas.
Reactores heterogéneos: tienenvarias fases, gas-sólido, líquido-sólido, gas-líquido, gas-líquido-sólido.
Ecuación de Rendimiento:
Es aquella expresión matemática que relaciona la salida con la entrada en un reactor químico, para diversas cinéticas y diferentes modelos de contacto.
Modelo de Contacto: Está referido a como los materiales circulan a través del reactor y se contactan unos con otros dentro de este, además del tiempoque necesitan para mezclarse, y las condiciones y características de la incorporación de material.
Cinética: Está referido a cuán rápido ocurren las reacciones, el equilibrio dentro del reactor, y la velocidad de la reacción química; estas factores están condicionados por la transferencia (balance) de materia y energía.
Reactor de Conversión:
Un Reactor de Conversión es un recipiente en elcual se realiza, solamente, un conjunto de reacciones de conversión. Cada reacción procederá hasta que se alcance la conversión especificada o hasta que se agote el reactivo límite.
En esquemas los reactores se representan como un rectángulo. La figura representa a un reactor de conversión:

NO NP
En un reactor donde se realizan un sistema de N reacciones. El subíndice “p”, se refiere a la...