Operaciones Unitarias
Transferencia de masa
Transferencia de calor
Transferencia simultánea de calor y masa
Transporte de cantidad de movim movimiento iento
Operaciones físicas complementarias
Reactores
Transferencia de masa Definición
Operación
Aparatos
Ejemplos
Destilación
Separar mezcla liq. por dif.en volatilidad.
simple, súbita, rectificación, extractiva.
-col. de platos: - col. de relleno relleno (packing towers).
Petróleo, solventes, licores.
Absorción
Purificar gas de un comp. por contacto con líq.
- similar similar destilación destilación - torre torres s - centrífugo centrífugos s
Eliminación de gases ácidos de corrientes.
Extracción (lixiviación o lavado)
Mezcla (liq-liq o sol-liq) en disolvente selectivo.
-contacto por etapas - contac contacto to continuo
-columnas -- Soxhle Soxhlett
Petróleo, extracción de aceites, lixiviado de minerales.
Adsorción
Eliminar comp. de fase fluida mediante sólido que lo retiene.
- lecho lecho fijo fijo Alumina, silica gel, carbón
- columnas columnas de lecho fijo en paralelo
Secar gases, olor, olor, solventes..
Intercambi o iónico
Sustitución de iones de disolución por otros en sólido.
- resin resina a catiónica - resina resina aniónica aniónica
- dos colum columnas nas para operación y regeneración
Ablandar agua, desmineralización.
Destilación Separación de componentes componentes de una mezcla líquida lí quida en base a su diferente volatilidad (presiones de vapor)
Absorción Puri Pu rifi fica carr ga gas s de un co comp mpon onent ente e po poni nien endo do en co cont ntac acto to co con n so solv lvent ente e líq líquid uido o
Extracción Disolución de un componente componente de una mezcla (liq.-liq. o sol.-liq.) en disolvente selectivo.
Adsorción Elim El imin inar ar un co comp mpo one nent nte e de fa fase se fl flui uida da me medi dian ante te un só sóli lido do qu que e lo re reti tien ene. e.
Intercambio iónico Sustitución de iones de disolución por otros con la misma carga que están en sólido.
Operaciones Unitarias
Transferencia de masa
Transferencia de calor
Transferencia simultánea de calor y masa
Transporte de cantidad de movim movimiento iento
Operaciones físicas complementarias
Reactores
Transferencia de calor Definición
Operación
Ejemplos
Intercambiador de calor
Intercambio entre fluidos
Tubos concéntricos Carcasa y tubos Placas
Uso extendido en la industria
Hornos
Sólido o fluído
Radiacion. Comb.: carbón, fuel, gas.
Craqueo de nafta.
Aerorrefrigerant es
Fluído con aire ambiente
Ventiladores, Ventiladores, tiro inducido o forzado.
Con corrosión o el agua es cara.
Evaporadores
Concentrar una disolución
Simple y múltiple efecto.
Conc. de leche, agua de sanilizada sanilizada
Condensadores
Condensación de vapor por líquido frío.
Idem Anteriores
Uso extendido en la industria.
Acumuladores de calor
Recuperar calor de corrientes de gas.
Hornos de fabricación de vidrio.
Placas solares
Calor del sol calienta agua
Apilamientos de materiales como ladrillos, piedras o virutas metálicas. Radiación atraviesa cristal que incide sobre serpentín.
Intercambiadores de calor (1) Doble tubo:
Intercambiadores de calor (2) Carcasa y tubos:
Intercambiadores de calor (3) Placas:
Hornos
Aerorefrigerantes
Evaporadores
Acumulador de calor
Placas solares
Operaciones Unitarias
Transferencia de masa
Transferencia de calor
Transferencia simultánea de calor y masa
Transporte de cantidad de movim movimiento iento
Operaciones físicas complementarias
Reactores
Transferencia simultánea de d e calor y masa Definición
Operación
Aparatos
Ejemplo
Acondicionamien to de gases o enfriamiento de líquidos.
Modifica humedad / temperatura de aire o agua.
Pone en contacto aire con agua, o con gas no sat .
Torres de de enfriamiento.
Central térmica
Cristalización
Formación cristal sólido en sol. líq. sobresaturada.
Actúa por sobresaturado o diferencias de temp.
cristalizadores - de tanque tanque - evaporado evaporadores res - de vac vacío ío
Purificar productos obtener cristales.
Secado
Reducción de contenido de líq. en sólido.
Contacto - direc directo to - contin continuo uo
- de bande bandejas jas - rotativ rotativos os - evap. súbita súbita
Uso extendido industrial.
Liofilización criodeshidrataci ón
Eliminación de agua de sólido, sublimación.
Alto vacío, temp. Menor al PF del agua.
-Placas planas calientes, bandejas
Café soluble, fármacos.
Acondicionamiento de gases Modificar humedad y temperatura de corriente de aire o de agua.
Enfriamiento de Líquidos Modificar humedad y temperatura de corriente de aire o de agua.
Cristalización Separación de un componente mediante la formación de sólidos cristalinos en disoluciones líquidas sobresaturada s obresaturadas. s.
Secado Reducción de contenido de líquido (en general agua) en un sólido.
Liofilización Eliminación de agua de un sólido por sublimación.
Operaciones Unitarias
Transferencia de masa
Transferencia de calor
Transferencia simultánea de calor y masa
Transporte de cantidad de movimiento movimiento
Operaciones físicas complementarias
Reactores
Circulación de fluidos: bombas Definición
Aparatos
Conducciones
Trans ansport orte desd esde y hasta asta las las oper operaci acion ones es del proce proceso. so.
- Canales Canales abierto abiertos s - Sección Sección circular: circular: tuberías tuberías - Sección Sección cuadra cuadrada da
Compresores
Incrementar la presión ión, por medio del suministro de energía ener gía mecánica. mecánica.
-alternativos - rotativ rotativos os - axial axiales es
Bombas
Impulsar líquidos, por medio del suministro de energía mecánica
Válvulas
Regular el caudal de fluido Rozamiento adicional al sistema por por una una cond conduc ucci ción ón
-Centrifugas - Desplazamiento Desplazamiento positivo: - alternati alternativas vas o de pistón - rotatorias (engranajes, aletas, excéntricas) - peristálti peristálticas cas - torni tornill llo o
Conducciones Transporte desde y hasta las distintas operaciones del proceso.
Bombas Impulsar líquidos, por medio del suministro de energía mecánica
Compresores Incrementar la presión, por medio del suministro de energía mecánica.
Válvulas Regular el caudal de fluido por una conducción
mariposa
de asiento
esférica (de bola)
de compuerta
de retención
Transporte de cantidad de movimiento Definición
Operación
Aparatos
Ejemplo
Fluidización y transporte neumático
Circulación de fluído por lecho sólidos
Temperatura en todos los puntos es cte.
Lecho de catalizador, ciclones.
Catalizador Tostación minerales
Filtración
Separación sólido líquido y sólido gas.
Retención de partículas en placa filtrante.
- prensa/ prensa/ placa placas s - rotato rotatorio rios s - centrífug centrífugos os etc etc
Aprovechar sólido, turbidez.
Sedimentación
Separación sólido líquido y líquido líquido
Diferencia de densidad, gravedad
- sedimentad sedimentador or - separ separado adorr de grasas y aceites
Tratamiento de efluentes.
Clasificación hidráulica
Separación de una mezcla de sólidos
Diferencia de formas, tamaño y densidad .
- Tanques. anques. - Separació Separación n neumática
Uso extendido industrial
Flotación
Separación sólido líquido y sólido sólido
Diferencia de densidades y mojabilidad.
- Celda Celda de flotación, tensoactivos.
Mineral
Centrifugación
Separación de fases densidad parecida
Sistema mecánico de rotación.
- centrífug centrífugas as - ciclo ciclones nes - hidrocic hidrociclone lones s
Uso extendido, petróleo
Fluidización y transporte neumático Circulación de fluido a través de un lecho de sólidos.
Filtración Circulación de fluido a través de un lecho de sólidos: separación sólido líquido y sólido gas.
Sedimentación Movimiento de de sólidos en seno de fluidos: separació sepa ración n sólido sólido - líquid líquido o y líquido líquido - líquid líquido. o.
Clasificación hidráulica Sepa Se para ració ción n de un una a me mezc zcla la de só sólid lidos os.. Suspensión
Agua
Agua
Gruesos
Finos
Flotación Separació Sepa ración n sólido sólido - líquid líquido o y sólido sólido - sólid sólido o Espuma concentrada
Mezcla sólidos Ganga y agua
Aire
Centrifugación Separación de dos fases de densidad parecida.
Operaciones Unitarias
Transferencia de masa
Transferencia de calor
Transferencia simultánea de calor y masa
Transporte de cantidad de movim movimiento iento
Operaciones físicas complementarias
Reactores
Operaciones físicas complementarias Definición
Operación
Aparatos
Ejemplo
Trituración
Reducción del tamaño de partícula
Grandes trozos se rompen por compresión.
Mandíbulas, rotatorias, de rodillos
Uso extendido industrial.
Molienda
Reducción del tamaño de partícula.
Fricción e impacto con móviles.
Molinos de: bola, martillo, barra, chorro.
Uso extendido industrial.
Tamizado
Separación por tamaños de partículas.
Pasan las partículas de menor tamaño por malla.
Malla con movimiento de vaivén o vibración. Recipiente agitado vaivén Pastas: paletas. - A grane granel, l, silos, tolvas. -Tanques -Tanques fijos techo flotante. - Gasómetro Gasómetros, s, licuados.
Uso extendido industrial.
Mezclado de sólidos y pastas Almacenaje de materiales
Para materias primas, prod. Intermedios o finales
Costo del recipiente, del material, volatilidad, etc
Trituración Reducción del tamaño de partícula del s ólido.
Uso extendido industrial.
Molienda Reducción del tamaño de partícula del sólido.
Tamizado Separación por tamaños de partículas de una mezcla sólida.
Mezclado de sólidos y pastas Homog Hom ogeniz enizaci ación ón de una mez mezcla cla sól sólida ida..
Almacenaje de materiales
Operaciones Unitarias
Transferencia de masa
Transferencia de calor
Transferencia simultánea de calor y masa
Transporte de cantidad de movim movimiento iento
Operaciones físicas complementarias
Reactores
Reactores Propósito: Equ Equipos pos don donde se llevan evan a cabo abo las las rea reacciones ones quí químic micas
Operación: Según el modelo de flujo, reactores de mezcla perfecta flujo de pistón. Aparatos: Reactor Batch Reactor Continuo Agitado (RCA) Reactor Tubular Flujo Pistón (RTFP)
–
reactores de
Reactores
A P B
Reactor Reactor Batch Batch
A P B
RTFP
RCA
