Operacion Unitaria

TEMA 4: Tipos de Operaciones Unitarias

Tema 4 : Tipos de Operaciones Unitarias

Los procesos químicos siempre pueden subdividirse en unidades básicas llamadas operaciones unitarias. Las operaciones unitarias son cada una de las acciones necesarias de transporte, adecuación y/o transformación. El número de estas operaciones básicas no es muy grande y generalmente sólo unas cuantas de ellasintervienen en un proceso determinado.

Operaciones Unitarias: Tema 4: Tipos de Operaciones Unitarias Profesor: Sr. Carlos A. Bizama Fica

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4.

Tipos de Operaciones Unitarias Las operaciones unitarias más comunes se producen en Reactores, intercambiadores de Calor, bombas, mezcladores y separadores, y en cada proceso / operación unitaria secambian las condiciones de una determinada cantidad de materia de una o más de las siguientes formas: • • • Modificando su masa o composición Modificando el nivel o calidad de la energía que posee Modificando sus condiciones de movimiento

Cada operación unitaria tiene una fuerza impulsora, un gradiente en alguna propiedad, que da cuenta del mecanismo principal de transferencia:

Caso Transferenciade Masa Transferencia de Calor Transferencia de Cantidad de Movimiento

Mecanismo Difusión Conducción, Convección y/o Radiación Rozamiento

Gradiente Impulsor Concentración Temperatura Velocidad

Clasificaremos las operaciones unitarias en las siguientes 6 tipos,

Tipos

Transferencia de Masa

Transferencia de Calor (*) Visto Anteriormente

Transferencia de Calor y Masa SimultáneasTransporte de Fluidos

Separación

Operaciones Físicas Complementarias

4.1

Transferencia de masa Los procesos de transferencia de masa son importantes ya que la mayoría de los procesos químicos requieren de la purificación inicial de las materias primas o de la separación final de productos y subproductos. Consideraremos los siguientes 5 procesos:

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4.1.1 Destilación Corresponde a la separación de una mezcla líquida basada en la diferencia de volatilidad. La operación puede ser principalmente simple, súbita o extractiva. Se utilizan columnas de relleno (packing towers) y su campo de aplicación es en petróleo, solventes, licores,etc.

4.1.2 Absorción La absorción es una operación de separación que consiste en la transferencia de uno o más componentes minoritarios de una corriente gaseosa a una corriente líquida, llamada disolvente. El objetivo de esta operación suele ser purificar una corriente gaseosa para su procesamiento posterior o su emisión a la atmósfera, o bien, recuperar un componente valioso presente en lacorriente gaseosa. La absorción del SO2 presente en los gases de combustión mediante soluciones alcalinas y la absorción de CO y CO2 del gas de síntesis de amoníaco son ejemplos de purificación, mientras que la absorción de óxidos de nitrógeno en agua es la etapa final del proceso de fabricación de ácido nítrico. La absorción se suele llevar a cabo en torres o columnas de relleno.

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4.1.3 Extracción (lixiviación o lavado) Es la extracción sólido líquido, operación para separar los constituyentes solubles de un sólido inerte con un solvente. El proceso completo de extracción suele comprender la recuperación por separado del solvente y del soluto.La extracción sólido-líquido tiene gran importancia en un gran número de procesos industriales. En metalurgia en la extracción de: cobre con ácido sulfúrico, oro con cianuro, etc. Muchos productos orgánicos naturales se separan de sus estructuras originales mediante lixiviación. Por ejemplo el azúcar se separa por lixiviación de la remolacha con agua caliente.

4.1.4 Adsorción Separación de...