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Se llama operación unitaria a una parteindivisible de cualquier proceso detransformación, sea
, de una materia prima enotro producto de características diferentes.
• En todo tipo de ingeniería se requiere de planos que especifiquen
tamaños, formas, conexiones y corrientes. Estos planos sirven para
calcular, construir o cotizar equipos o procesos.
• Los planos reciben el nombre de diagramas de flujo cuando
representan la secuencia u operaciones que se llevan a cabo para
fabricar cierto producto.
• En los diagramas de flujo se dibujan los equipos mayores de un
proceso, y las corrientes que entran y salen de estos equipos.
DIAGRAMA DE FLUJO
EL MEZCLADO
MEZCLADOR
El éxito de muchos procesos industriales depende de la
eficaz agitación y mezclado de los fluidos
MEZCLADO AGITACIÓN=Movimiento inducido de
un material en forma
específica dentro de un
contenedor
Distribución al azar de
dos o mas fases.
Homogeneizar
Ejemplo: un tanque con agua fría puede ser
agitado pero no mezclado
DESTILACIÓN
Alimentación Destilado
Condensado
Desperdicio
Separación de líquidos miscibles por diferencia en
sus puntos de ebullición
CRISTALIZACIÓN
Mezcla
final
Cristales
de Soluto
Sustancia
Cristalina
Mezcla
Solubilidad:
Propiedad física variable.
100 g de Agua a 100 ºC puede disolver:
• 952 g de AgNO3
Ejemplo:
100 g de Agua a 20 ºC puede disolver:
• 222 g de AgNO3
• 0,003 g de AgCO3
• 0,00002 g de AgBr
Temperatura
EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO
EXTRACTOR
Mezcla líquidaAgua+Acetona
SolventeMIBK
ExtractoAcetona+MIBK
Refino
Agua
Separación de líquidos miscibles por diferencia de solubilidad de uno de sus
componentes (generalmente el soluto) con un solvente extractor
Regla de Fases de Gibbs para un
sistema en equilibrio
GL= 2 + C - Π
Ley de Nernst: Un soluto que se
adiciona a una mezcla de dos líquidos
inmiscibles entre sí, se distribuye
solubilizándose en cada uno de los
líquidos
Coeficiente de Partición o de
Distribución K
Método Gráfico
Solvente T (ºC) K
Benceno25 14.40
50 15.50
Metilciclohexano25 2.05
50 3.41
Nitrobenceno 25 18.89
Tolueno 25 12.91
K para solventes extractores para la Anilina
EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO
ADSORCIÓN
Características:
•Superficie específica y porosidad del sólido
•Tamaño de partícula
•Tamaño, estructura y distribución de los
poros
Tipos de Operaciones Unitarias.
Físicas: Son los métodos de tratamiento en los cualespredomina la aplicación de fuerzas físicas.
Ejemplos en el área ambiental: desbaste, desarenadores, sedimentadores,flotación, floculación, filtros, centrifugación, destilación, evaporación,extracción con solventes, ósmosis inversa, adsorción con carbón activado,desorción térmica, ciclones, filtros de manga, precipitadoreselectrostáticos, lavadores con líquido.
Tipos de Operaciones Unitarias. Químicas: Son los métodos de tratamiento en los cuales
la eliminación o conversión de los contaminantes esprovocado por la adición de productos químicos o porotras reacciones químicas.
Ejemplo: precipitación; adsorción, desinfección con cloro,dióxido de cloro, cloruro de bromo, con ozono y con rayosultravioletas; decloración, neutralización, hidrólisis,fotólisis, oxidación-reducción y deshalogenación, Laoxidación térmica regenerativa, oxidación térmicarecuperativa, oxidación catalítica, adsorción en carbónactivo y la rotoconcentración con zeolitas.
Los aspectos estrictamente químicos de estos procesos se estudian en un campo
paralelo denominada cinética de reacción o ingeniería de las reacciones químicas.
Tipos de Operaciones Unitarias.
Biológicas: Son los métodos de tratamiento en los cualesse consigue la eliminación de contaminantes por mediode la actividad biológica.
Ejemplos: procesos aerobios, procesos anaerobios, procesosanóxicos, combinados, lagunaje, fitorremediación in situ,fitoextracción, rizofiltración, fitodegradación,fitovolatilización, biolavadores, filtros de escurrimiento,biofiltros.