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FUNDAMENTOS DE INGENIERIA

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Operación unitaria: Tradicionalmente se ha considerado como operación a

cada equipo perteneciente a una planta industrial, realmente hace referencia a

un volumen determinado en el cual entran y salen corrientes de productos con

uno o mas componentes, produciéndose en su interior algún tipo de

transformación bien sea por intercambio de componentes entre corrientes, por

trasformación química o bioquímica de sus componentes o por la acumulación

de parte de las corrientes de entrada o salida en el interior del volumen.

Proceso: Conjunto de operaciones unitarias que tienen como objetivo producir

algún tipo de transformación en una serie de materias primas para obtener un

determinado producto o productos.


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Volumen de control: Acotación de una región determinada del proceso para ser

estudiada. Al volumen de control que se desea estudiar se denomina también

sistema. Cuando el volumen de control incluye todo el proceso se denomina

volumen global. El volumen de control puede ser como mínimo una operación

unitaria y como máximo todo el proceso, pudiendo ser grupos de operaciones

unitarias.


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Ejemplo de proceso

Ejemplo de proceso industrial con operaciones biotecnologicas: Ejemplo planta

de bioetanol

Esquema de funcionamiento


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En una operación unitaria, una corriente puede cambiar respecto a su masa

(composición) o a su energía (térmica, mecánica, etc…)


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Proceso intermitente: Todo proceso que incluya una operación unitaria que

exija para su funcionamiento parar el movimiento del producto obligando a todo

el proceso a pararse. Ejem: Operaciones que apliquen vacío o altas presiones

Proceso continuo: Proceso compuesto por operaciones que provocan los

cambios necesarios en el producto sin detener el movimiento del mismo

manteniendo igual la masa de entrada y de salida de la operación. De tal manera

que el proceso se mantiene funcionando siempre sin que la producción varíe con

el tiempo.

Proceso semicontinuo: Proceso con una operación unitaria por cargas que

consigue mantener el proceso con producción constante aumentando la

producción de la operación por cargas hasta un valor capaz de abastecer el final

de la línea de producción en los intervalos de tiempo de paro de dicha operación.


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Los cambios en un producto se producen por falta de equilibrio entre las fases

que lo componen.


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La complejidad de los productos viene dada por la variabilidad, interacción y

complejidad de las distintas fases que los componen.

Conceptos básicos del tema:

Definición de operación unitaria y proceso

Definición de volumen de control

Clasificación de los procesos: continuos, por cargas, etc.

Tipos de sistemas

Complejidad y Estructura

Tipos de cambios en los productos


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Las leyes cinéticas son simplificaciones de desarrollos termodinámicos.

Las tres leyes de velocidad son validas para sistemas continuos, miscibles y en

que se encuentran en régimen molecular en los que las moléculas colisionan

totalmente elásticas. Para la cantidad de movimiento es la ley de newton, para el

calor Fourier y para el transporte de materia Fick (Esta ultima ley es solo valida

para sistemas gaseosos con comportamiento ideal y con baja concentración del

componente transportado).


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Conceptos fundamentales del tema:

Estado estacionario y transitorio

Transporte laminar o molecular

Transporte turbulento

Concepto de equilibrio

Leyes cinéticas

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