Ingenieria

Procesos de

Procesos de

I

Separación

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I
Prácticas de Laboratorio

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Laboratorio de Ingeniería Química UNAM
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Facultad de Química

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ÍNDICE
INTRODUCCIÓN AL CURSO EXPERIMENTAL DE PROCESOS DE SEPARACIÓN Experimento 1. MOLIENDA Y TAMIZADO Experimento 2. FILTRACIÓN Experimento 3.CENTRIFUGACIÓN Experimento 4. TORRE DE PARED MOJADA Experimento 5. CURVA DE INUNDACIÓN Experimento 6. ABSORCIÓN DE DIÓXIDO DE CARBONO Apéndices

INTRODUCCIÓN

GENERALIDADES SOBRE LOS PROCESOS DE SEPARACIÓN Frecuentemente en la industria es necesario separar los componentes de una mezcla en fracciones individuales. Las fracciones pueden diferenciarse entre sí por el tamaño de las partículas,por su estado, o por su composición química. Así, por ejemplo, un producto bruto puede purificarse por eliminación de las impurezas que lo contaminan, una mezcla de mas de dos componentes, puede separarse en los componentes puros individuales, la corriente que sale de un proceso puede constar de una mezcla del producto y de material no convertido, y es preciso separar y recircular la parte noconvertida a la zona de reacción para convertirla de nuevo; también una sustancia valiosa, tal como un material metálico, disperso en un material inerte, es preciso liberarlo con el fin de proceder a su beneficio y desechar el material inerte. Se han desarrollado un gran numero de métodos para realizar tales separaciones y algunas operaciones básicas se dedican a ello. En la realidad se presentanmuchos problemas de separación y el ingeniero debe de elegir el método más conveniente en cada caso. Los métodos para separar los componentes de las mezclas son de dos tipos: Métodos de separación por difusión Este grupo de operaciones para la separación de los componentes de mezclas, que se basan en la transferencia de material desde una fase homogénea a otra, utilizan diferencias de presión de vaporo de solubilidad. La fuerza impulsora de la transferencia es una diferencia o gradiente de concentración, de la misma forma que una diferencia o un gradiente de temperatura, constituye la fuerza impulsora de la transferencia de calor.

a) Destilación El objetivo de la destilación es separar, mediante vaporización, una mezcla líquida de sustancias miscibles y volátiles en sus componentesindividuales, o en algunos casos en grupo de componentes. Ejemplos de la destilación son la separación de mezclas como alcohol y agua en sus componentes; el aire líquido en nitrógeno, oxigeno y argón; y un crudo de petróleo en gasolina, keroseno, fuel-oil y aceites lubricantes. b) Absorción de Gases Un vapor soluble contenido en una mezcla con un gas inerte, es absorbido mediante un líquido en el que elsoluto gaseoso es más o menos soluble. Un ejemplo típico lo constituye el lavado mediante agua líquida, del amoniaco contenido en una mezcla amoniaco-aire. El soluto se recupera posteriormente del líquido mediante destilación y el líquido de absorción se puede reutilizar o desechar. c) Deshumidificación La fase líquida es una sustancia pura que está constituida por el componente que se separa dela corriente gaseosa, o sea, que el disolvente y el soluto son la misma sustancia. Con frecuencia el gas inerte o vapor es prácticamente insoluble en el líquido. La separación de vapor de agua del aire por condensación sobre una superficie fría, y la condensación de un vapor orgánico, tal como el tetracloruro de carbono, contenido en una corriente de nitrógeno, son ejemplos de deshumidificación.En las operaciones de deshumidificación el sentido de la transferencia es desde la fase gaseosa al líquido y se entiende como un caso particular de absorción de gases. d) Extracción líquido-líquido Llamada también extracción con disolvente, en la que se trata una mezcla líquida con un disolvente que disuelve preferentemente a uno o más componentes de la mezcla. La mezcla tratada en esta forma se...