Operaciones unitarias

OPERACIONES UNITARIAS



















Camilo Eduardo Sandoval Cuellar
Código: 2110006


















Universidad Industrial de Santander
Bucaramanga
2011
Introducción

El trabajo de la ingeniería química tiene que ver con procesos industriales en los que de una u otra forma interviene algún proceso químico, con el objetivo de transformar unamateria prima para obtener así un producto útil. El trabajo de multitud de ingenieros químicos consiste pues en el desarrollo, diseño e implementación del proceso mas adecuado, seguro y económico para la obtención del producto, que además debe cumplir con las exigencias del cliente en cuanto a calidad, utilizando para este fin los principios básicos de las ciencias y la ingeniería.

Alan Foustdefine en su libro Principles of Unit Operations un proceso como:

“cualquier serie o conjunto de pasos, que incluyan cambios en la composición química, o bien, cambios físicos en el material que se prepara, se procesa, se separa o se purifica”

Por lo tanto, como cada uno de estos pasos esta sujeto a variables, el ingeniero químico debe también especificar las condiciones bajo las cuales sellevar a cabo cada uno de los pasos que constituye el proceso y el orden apropiado en el que se deben realizar.

La audacia y versatilidad del ingeniero químico consiste en aplicar sus conocimientos así como su experiencia y habilidad, para descomponer un proceso complejo en etapas físicas más sencillas conocidos como Operaciones Unitarias.
Planteamiento

La labor de la ingeniería química, o porlo menos gran parte de ella, podría reducirse al diseño, análisis e implementación de procesos que permitan obtener (partiendo de una materia “prima”) un producto útil y de calidad optimizando en recursos. Para esto, se basa en el postulado de que todo proceso, por complejo que sea, puede ser dividido en etapas físicas sencillas llamadas operaciones, las cuales pueden ser analizadasindividualmente y obedecen los mismos principios científicos sin importar que tipo de materia se procese. Teniendo en cuenta lo anterior, el tratamiento de todo proceso puede ser unificado y simplificado, y el análisis se destinaría a al entendimiento de cada operación y a la correcta aplicación de la misma según sea necesario.

Con los primeros estudios que se hicieron sobre las operaciones unitarias, noresultaba muy evidente que entre ellas existían similitudes básicas, como el modelo matemático que se usaba para describirlas o un principio físico que las regía, pero con el paso del tiempo estas similitudes fueron cada vez más evidentes y se comprendió que existían interrelaciones entre las operaciones usadas en un proceso, por lo que resultaba imposible estudiar cualquiera de ellas sin considerarpor completo la influencia de las otras operaciones, por lo tanto es mas sencillo el estudio de las operaciones si se explotan las similitudes entre las mismas, y el estudio se basa en comprender del todo el principio básico común para un grupo de operaciones.






Operaciones unitarias

Las operaciones unitarias son las etapas que constituyen los procesos de los cuales se ocupa elingeniero químico, estas a su vez obedecen principios científicos que son comunes sin importar el material al cual se le aplique el proceso. Los primeros estudios de estas operaciones como etapas individuales contribuyeron al desarrollo de la industria química. Pero al abordar el proceso de una fabricación compleja se debe hacer como una sola entidad debido a la interacción de estas etapas. Entonceses posible agrupar ciertas operaciones que tienen similitudes y se ajustan a un mismo modelo matemático, puesto que ninguna de ellas puede ser estudiada sin considerar la influencia de las otras:

“...Específicamente, la transferencia de calor en un sistema de flujo, no puede presentarse en forma completa sin considerar la mecánica de fluidos; la transferencia de masa no puede divorciarse de la...