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INDUSTRIAS Y PROCESOS

Una de las formas de energa ms usada dentro de la industria es la energa trmica:

La energa trmica es la forma de energa que interviene en los

fenmenos calorficos. Cuando dos cuerpos a diferentes

temperaturas se ponen en contacto, el caliente comunica energa al

fro; el tipo de energa que se cede de un cuerpo a otro como

consecuencia de una diferencia de temperaturas es precisamente la energa trmica.

Segn el enfoque caracterstico de la teora cintico-molecular, la

energa trmica de un cuerpo es la energa resultante de sumar todas

las energas mecnicas asociadas a los movimientos de las diferentes

partculas que lo componen. Se trata de una magnitud que no se

puede medir en trminos absolutos, pero es posible, sin embargo,

determinar sus variaciones. La cantidad de energa trmica que un

cuerpo pierde o gana en contacto con otro a diferente temperatura recibe el nombre de calor. El

calor constituye, por tanto, una medida de la energa trmica puesta en juego en los fenmenos calorficos.

ALIMENTACION DE CALOR A LOS PROCESOS

Desde Hasta

T. ambiente

250C

Steam de proceso

250C 450C Aceite Trmico

450C 800C Quemador (combustin)

800C 1700C Hornos

1700C 2100C Hornos Optimizados

2100C 3000C Horno arco voltaico

GENERACION DE VAPOR

Hmedo Steam Saturado

DEFINICIONES:

Generador de vapor: es el conjunto o sistema formado por una caldera y sus equipos

complementarios, destinados a transformar agua de estado lquido en estado gaseoso a temperaturas y presiones diferentes de la atmosfrica.

Caldera de vapor: recipiente metlico en el que se genera vapor a presin mediante la accin de calor.

Las calderas o generadores de vapor son equipos cuyo objetivo es:

Generar agua caliente para

calefaccin y uso general.

Generar vapor para industrias.

Accionar turbinas de equipos mecnicos.

Suministrar calor para procesos industriales.

Produccin de energa elctrica mediante turbinas a vapor.

AGUA (Ca, Mg)

Resinas AGUA

Blanda CALDERA

COMBUSTIBLE

La generacin de vapor de agua se produce mediante la transferencia de calor del proceso de

combustin que ocurre en el interior de la caldera hacia el agua, elevando de esta manera su temperatura, presin y convirtindola en vapor.

SISTEMAS COMPLEMENTARIOS DE AGUA Y COMBUSTIBLE

Estos sistemas son muy importantes ya que tanto el agua como el combustible lquido requieren

un tratamiento especial antes de ingresar a la caldera, esto se lo realiza con el fin de aumentar la eficiencia y alargar la vida til de la misma.

Circuito de alimentacin de combustible.

El sistema de alimentacin de combustible hacia la caldera es vital en el proceso de generacin de

vapor, las calderas pueden utilizar diferentes tipos de combustibles como los siguientes:

Combustibles slidos: madera, carbones fsiles, antracita, hulla, lignito, turba, residuos

orgnicos, carbn vegetal o lea. Su alimentacin hacia la caldera puede ser manual o mediante bandas transportadoras.

Combustibles Lquidos: Los combustibles lquidos presentan, en general mejores condiciones que

los slidos para entrar en combustin y son sustancias que se las obtienen por destilacin, ya sea

del petrleo crudo o de la hulla y son los siguientes: nafta, kerosn, Diesel-oil, fuel-oil, alquitrn de hulla, alquitrn de lignito.

Hay que tomar en cuenta que para la utilizacin de algunos de estos combustibles como por ejemplo

el fuel oil (bunker) debe ser previamente precalentado debido a su viscosidad, el calentamiento se

lo puede hacer con un sistema de resistencias elctricas y posteriormente con un sistema de calentamiento basado en la utilizacin del vapor de agua que genera la propia caldera.

Combustibles gaseosos: Los combustibles gaseosos son los que mejores condiciones tienen para

entrar en combustin.

A continuacin citaremos algunos tipos de combustibles gaseosos: gas natural, gas de alumbrado, acetileno, gas de agua, gas de aire, gas pobre o mixto, gas de alto horno.

Circuito de alimentacin de agua.

La alimentacin de agua hacia las calderas se las hace de diferentes maneras entre esta estn:

Red de abastecimiento (circuitos abiertos).

Bombas impulsoras.

Por termosifn (diferencia de densidades del agua caliente y fra).

Hay que considerar que el agua viene con impurezas slidas e impurezas diluidas como es el caso

de sales y minerales que le da la caracterstica de dureza al agua y son perjudiciales ya que estas

sales producen las denominadas incrustaciones en el interior de la caldera o en las mismas tuberas y las corroen disminuyendo su vida til.

Debido a esto se debe hacer un tratamiento del agua antes que ingrese a la caldera, cabe destacar

que no existe ningn procedimiento simplista ni producto qumico apropiado para el tratamiento

de todas las clases de aguas. Cada caso se debe considerar individualmente

TRATAMIENTO DE AGUA PARA LA INDUSTRIA

El agua, fundamental para los procesos industriales, que es

usada en mltiples aplicaciones tales como refrigeracin, lquido

intermediario, produccin de vapor, lavaderos, produccin de

aguas gaseosas, industria de la alimentacin, etc. En su estado

natural y dependiendo cul es su procedencia ( de ros, deshielos

,lagunas o napas subterrneas) posee distintos tipos de

impurezas, sales minerales o material orgnico, as mismo el

agua de lluvia al caer puede absorber oxgeno, CO2, nitrgeno,

polvo y otras impurezas contenidas en el aire, y tambin disolver substancias minerales de la tierra.

Todo esto es necesario, entre otras cosas para:

1.- Evitar la formacin de incrustaciones sobre las

superficies de calentamiento del agua.

2.- Proteger contra la corrosin los metales de las

calderas, recuperadores y tuberas.

A Qu se denomina agua dura?

Es agua que contiene ms minerales que un

agua normal. Hay especialmente minerales

de calcio y magnesio. El grado de dureza de

un agua aumenta, cuanto ms calcio y

magnesio hay disuelto. Magnesio y calcio son

iones positivamente cargados. Debido a su

presencia, otros iones cargados

positivamente se disolvern menos fcil en el

agua dura que en el agua que no contiene

calcio y magnesio. sta es la causa de hecho

de que el jabn realmente no se disuelva en agua dura.

Qu es el ablandamiento del agua?

Cuando el agua contiene una cantidad significante de calcio y magnesio, es llamada agua dura. El

agua dura es conocida por taponar las tuberas y complicar la disolucin de detergentes en agua. El

ablandamiento del agua es una tcnica que sirve para eliminar los iones que hacen a un agua ser

dura, en la mayora de los casos iones de calcio y magnesio. En algunos casos iones de hierro

tambin causan dureza del agua. Iones de hierro pueden tambin ser eliminados durante el proceso

de ablandamiento. El mejor camino para ablandar un agua es usar una unidad de ablandamiento de aguas y conectarla directamente con el suministro de agua.

Qu es un ablandador del agua?

Un ablandador de agua es una unidad que se utiliza para ablandar

el agua, eliminando los minerales que hacen que dicha agua sea dura.

El objetivo de estos ablandadores es eliminar los iones calcio y

magnesio que conforman la dureza del agua y favorecen a la

formacin de incrustaciones en la caldera.

Los ablandadores estn compuesto por resinas que poseen una capacidad de intercambio de iones calcio y magnesio por iones sodio.

Regeneracin de resinas de intercambio catinico: cuando

cualquiera de las resinas de intercambio catinico dbiles o

fuertes ya no tienen iones hidrgeno para intercambiar, a

estas resinas se les regenera haciendo pasar una solucin de

cido (normalmente cido sulfrico), producindose las siguientes reacciones:

R-Ca + H2SO4----- CaSO4 +R-2H (resina regenerada)

R-Mg + H2SO4------MgSO4 +R-2H (resina regenerada)

R-2Na+ H2SO4------Na2SO4 +R-2H (resina regenerada)

R-2K + H2SO4----- K2SO4 +R-2H (resina regenerada)

Regeneracin de resinas de intercambio aninico: una vez que las resinas de intercambio aninico

dbilmente y fuertemente bsicas no tienen ms iones OH- que intercambiar con los aniones del

agua, estas deben ser regeneradas. Su capacidad de intercambio les es devuelta haciendo pasar una solucin de base fuerte (generalmente se emplea hidrxido de sodio).

Se producirn las siguientes reacciones:

R-2Cl +2NaOH-----R 2OH +2NaCl

R-2NO3 +2NaOH-----R 2OH +2NaNO3

R-SO4 +2NaOH-----R 2OH +Na2SO4

R-CO3 +2NaOH----- R 2OH +Na2CO3

R-SiO3 +2NaOH----- R 2OH +Na2SiO3

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO (VISIO)

SISTEMAS DE FLUIDO TERMICO

El calentamiento por fluido trmico, es un tipo de calentamiento indirecto en el que se calienta

un fluido de transferencia de calor de fase liquida y es bombeado hasta los usuarios de dicha

energa trmica dentro de un circuito cerrado.

Los aceites trmicos permiten a los usuarios operar a temperaturas

elevadas (de hasta 600F/316C con aceites trmicos orgnicos y

800F/427C con ciertos sintticos) en condiciones de muy baja

presin. Debido a la baja presin con la que se trabaja y a las

propiedades de los aceites trmicos.

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO EXPLICATIVO (VISIO)

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO PARA EL CALENTAMIENTO DEL ACEITE TERMICO (VISIO)

QUEMADOR

DEFINICIN.-Quemador es el equipo destinado especficamente a producir la reaccin exotrmica

de la combustin.

FUNCIONES DE UN QUEMADOR

Aportar combustible a la cmara de combustin en condiciones de ser quemado.

Aportar aire o comburente a la cmara de combustin.

Mezclar ntimamente el aire y el combustible.

Encender y quemar la mezcla.

Desplazar los productos de la combustin.

DIAGRAMA EN VISIO:

HORNOS

Un horno es un dispositivo que genera calor y que lo mantiene dentro de un compartimento

cerrado. Se utiliza tanto en la cocina para cocinar, calentar o secar alimentos, como en la industria.

La energa calorfica utilizada para alimentar un horno puede obtenerse directamente por

combustin (lea, gas u otro combustible), radiacin (luz solar), o indirectamente por medio de electricidad (horno elctrico).

HORNO SIMPLE:


HORNOS DE ARCO ELECTRICO

Un horno de arco elctrico es un horno que se calienta por medio de un arco elctrico.

Los tamaos de un horno de arco elctrico van desde la tonelada de capacidad

(utilizado en fundiciones) hasta las 400 toneladas de capacidad utilizada en

la industria metalrgica. Adems, existen hornos de laboratorio y usados

por dentistas que tienen una capacidad de apenas doce gramos.

La temperatura en el interior de un horno de arco elctrico puede

alcanzar los 3800 grados Celsius.

DIAGRAMA EN (VISIO):

RETIRO DE ENERGIA

Para lograr este retiro de energa trmica lo ms conveniente es usar agua a una temperatura inferior a la temperatura a la que se encuentra el proceso

PARA SISTEMAS ABIERTOS

PARA AGUA DULCE (VISIO):

AGUA DE MAR, POZO, RIO , LAGUNA

PARA AGUA DE MAR (VISIO):

EJEMPLO:

ENFRIAR UN ACEITE COMESTIBLE DE 150C HASTA 35C

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO (VISIO):

* Para una torre de enfriamiento el agua debe ser tratada en otro proceso debe tener plaguicidas,

ph, antioxidantes los cuales no permiten el crecimiento de hongos.

* Para la caldera el agua sigue otro proceso con ablandadores y ph.

EJEMPLO:

ENFRIAMIENTO DE HELADO:


CON ESTO TENEMOS CLARO QUE EL AGUA QUE SE USA EN

LA CALDERA NO ES IGUAL AL AGUA QUE SE USA EN LA

TORRE DE ENFRIAMIENTO

SISTEMA DE REFRIGERACION

Consiste en un conjunto de elementos, que tienen como misin eliminar el exceso de calor acumulado en el proceso, debido a altas temperaturas.

Este sistema de refrigeracin proporcionara temperaturas menores a la temperatura ambiente, estos procesos son termodinmicos y mecnicos.

*Los sistemas de almacenamiento en frio pueden estructurarse por 4 elementos:

1. Vlvula de expansin

2. Condensador

3. Evaporador

4. Compresor

ESTOS SISTEMAS PUEDEN SER:

Domsticos, Industrial, Comercial.

*El sistema esta enlazado de la siguiente manera:

Un refrigerante puede ser cualquier gas que al comprimirse se enfri.

Un refrigerante es un producto qumico lquido o gaseoso, fcilmente

licuable, que es utilizado como medio transmisor de calor entre otros dos en

una mquina trmica. Los principales usos son los refrigeradores y los acondicionadores de aire.

El principio de funcionamiento de algunos sistemas de refrigeracin se basa

en un ciclo de refrigeracin por compresin, que tiene algunas similitudes con el ciclo de Carnot y utiliza refrigerantes como fluido de trabajo.

REFRIGERANTES DE USO DOMESTICO Y COMERCIAL:

No debe ser toxico

No debe ser corrosivo

No inflamable

Bajo costo

Fcil adquisicin

Ecolgico (que no afecte al medio ambiente)

Ejemplo: El freon este gas se caracteriza por disminuir drsticamente su temperatura a presiones altas.

REFRIGERANTES INDUSTRIALES

Condiciones:

Explosivo en grandes cantidades

Bajo costo

Toxico

Es soluble en agua

Ecolgico

EJEMPLO EN UN SISTEMAS DIRECTO.


Se puede usar un ventilador para ayudar al condensador, pero es recomendable hacerlo con agua directamente desde una torre de enfriamiento como lo vemos en el diagrama.

TORRE DE ENFRIAMIENTO:

El agua se introduce por el domo de la torre por

medio de vertederos o por boquillas para distribuir

el agua en la mayor superficie posible. El

enfriamiento ocurre cuando el agua, al caer a

travs de la torre, se pone en contacto directo con

una corriente de aire que fluye a contracorriente o

a flujo cruzado, con una temperatura menor a la

temperatura del agua, en estas condiciones, el

agua se enfra por transferencia de masa

(evaporacin), originando que la temperatura del

aire y su humedad aumenten y que la temperatura

del agua descienda; la temperatura lmite de

enfriamiento del agua es la temperatura del aire a la entrada de la torre. Parte del agua que se

evapora, causa la emisin de ms calor, por eso se puede observar vapor de agua encima de las torres de enfriamiento.

Para crear flujo hacia arriba, algunas torres de

enfriamiento contienen aspas en la parte superior,

las cuales son similares a las de un ventilador. Estas

aspas generan un flujo de aire ascendente hacia la

parte interior de la torre de enfriamiento. Adems,

en el interior de las torres se monta un empaque con

el propsito de aumentar la superficie de contacto entre el agua caliente y el aire que la enfra.

Como ya hemos dicho, el enfriamiento de agua en

una torre tiene su fundamento en el fenmeno de evaporacin. La evaporacin es el paso de un

lquido al estado de vapor y solo se realiza en la superficie libre de un lquido, un ejemplo es la evaporacin del agua de los mares

.DIAGRAMA EN VISIO:

EJEMPLO EN UN SISTEMAS INDIRECTO.


Se logra al sumergir el evaporador en una solucin criognica

EJEMPLO:

GASES CRIOGENICOS

Un gas tiene se torna LIQUIDO cuando bajamos la temperatura, es por ello que podemos categorizar como

Lquido refrigerado: Se transforman de gas a lquido, entre 0C y los -100C

Lquido Criognico: Se transforman de gas a liquido por debajo de los -100C

Son gases licuados como (N2, CO2) debido a su calor

latente pueden formar parte del sistema de refrigeracin.

Estos son gases inertes y no perjudican al medio ambiente

TRANSPORTE DE MATERIALES

El transporte interno de una planta industrial debe

ser analizado cuidadosamente, ya que el mismo

resulta significativo en el costo final del producto.

Algunos autores estiman que puede alcanzar a un

valor de hasta el 40 % del costo total del producto

fabricado. Naturalmente, en los distintos tipos de

plantas industriales, segn las caractersticas de las

mismas y el proceso, el costo del transporte interno resultar ms o menos significativo

Para organizar el transporte interno de una planta

industrial es necesario considerar aspectos tcnicos y econmicos, que sern los determinantes en la eleccin de equipo de transporte a utilizar.

En toda empresa dentro de las etapas ms importantes de todo el proceso de produccin se cuenta

la etapa de transporte, el cual puede ser de slido, lquido o gas; y puede ser tanto de materia prima

como de producto ya terminado.

TRANSPORTE DE MATERIALES LIQUIDOS

Se puede realizar a travs de bombas y tuberas:

Bombas:

Una bomba es una mquina que utiliza energa

(motor), para incrementar la presin de un fluido (gas

o lquido), para moverlo de un punto a otro. Los

factores ms importantes que permiten escoger un

sistema de bombeo adecuado son: presin ltima,

presin de proceso, velocidad de bombeo, tipo de

gases a bombear (la eficiencia de cada bomba vara segn el tipo de gas)

BOMBAS CENTRIFUGAS

La bomba centrfuga, tambin denominada bomba roto dinmica, es actualmente la mquina ms

utilizada para bombear lquidos en general. Las bombas centrfugas son siempre rotativas y son un

tipo de bomba hidrulica que transforma la energa mecnica de un impulsor. El fluido entra por el

centro del rodete, que dispone de unos labes para conducir el fluido, y por efecto de la fuerza

centrfuga es impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba,

que por el contorno su forma lo conduce hacia las tuberas de salida o hacia el siguiente rodete se

basa en la ecuacin de Euler y su elemento transmisor de energa se denomina impulsor rotatorio

llamado rodete en energa cintica y potencial requeridas y es este elemento el que comunica energa al fluido en forma de energa cintica.

Son solo para lquidos puros, sin solidos suspendidos

DIGRAMA EN VISIO:

BOMBAS DE PALETAS:

Las bombas de paletas tienen un conjunto de aletas con cinemtica radial. Las aletas deslizan u

oscilan en un cilindro hueco con ranuras radiales en el rotor. Respecto al eje del cuerpo de la bomba

est colocado de forma excntrica el rotor, respecto al que durante la rotacin las aletas realizan movimientos alternativos o de vaivn.

Para lquidos con slidos suspendidos no tienen impulsor rotan ms lento.

DIAGRAMA EN VISIO:

BOMBA DE ENGRANAJE:

Una bomba de engranajes es un tipo de bomba hidrulica que consta de dos engranajes encerrados

en un alojamiento muy ceido.1 Transforma la energa cintica en forma de par motor, generada por un motor, en energa hidrulica a travs del caudal de aceite generado por la bomba.

Ideales para bombear aceites, su velocidad es muy lenta.

DIAGRAMA EN VISIO:

BOMBAS DE PISTON:

Una bomba de pistn es una bomba hidrulica que genera el movimiento en el mismo mediante el movimiento de un pistn. Las bombas de pistones son del tipo bombas volumtricas, y se emplean para el movimiento de fluidos a alta presin o fluidos de elevadas viscosidades o densidades.

Cada movimiento del pistn desaloja, en cada movimiento un mismo volumen de fluido, que equivale al volumen ocupado por el pistn durante la carrera del mismo.

DIAGRAMA DE VISIO:

TRANSPORTE DE MATERIALES SOLIDOS

TRANSPORTE DE SLIDOS

El transporte de slidos es un sistema que tiene como

fin llevar materiales de un sitio a otro y la seleccin de

los equipos de transporte se realiza una vez que se ha

definido el proyecto. Para ello se debe tener en cuenta

el plan a ejecutar, que consiste en una evaluacin

tcnica y econmica completa.

TRANSPORTE PESADO:

Minera, Ferrocarril, Vehculo pesado

TRANSPORTE MARITIMO:

Areo, Fluvial

TRANSPORTE INDUSTRIAL:

Dentro de la planta

TRANSPORTE DE BANDAS:

Una cinta transportadora o transportador

de banda es un sistema de transporte

continuo formado bsicamente por una

banda continua que se mueve entre dos

tambores.

Existen bandas transportadoras para uso

ligero y uso pesado. La banda es arrastrada

por friccin por uno de los tambores, que a

su vez es accionado por un motor. El otro

tambor suele girar libre, sin ningn tipo de

accionamiento, y su funcin es servir de retorno a la banda. La banda es soportada por rodillos entre

los dos tambores.

Debido al movimiento de la banda el material depositado sobre la banda es transportado hacia el

tambor de accionamiento donde la banda gira y da la vuelta en sentido contrario. En esta zona el

material depositado sobre la banda es vertido fuera de la misma debido a la accin de la gravedad.

Las cintas transportadoras se usan principalmente para transportar materiales granulados, agrcolas

e industriales, tales como cereales, carbn, minerales, etctera

DIAGRAMA EN VISIO:

TRANSPORTADORAS DE TORNILLO

Los transportadores de tornillo sin fin: Son mquinas

de transporte continuo con el rgano de traccin

rgido que se emplean para la manipulacin de

residuos orgnicos en el tratamiento de aguas,

transporte de slidos en infinidad de industrias,

teniendo aplicaciones de toda ndole. Este equipo

est diseado para realizar el transporte de material

mediante una espiral basado en el principio

de Arqumedes. Tienen la posibilidad de trabajar en

diferentes ngulos desde la horizontal hasta la vertical.

DIAGRAMA EN VISIO:

TRANSPORTE HIDRAULICO:

El transporte hidrulico de slidos, a travs de caeras, constituye una operacin ampliamente

utilizada desde hace varios aos en numerosas industrias y especialmente en el campo de la

minera. El agua es el fluido ms comn para transportar slidos, y si la instalacin opera en forma continua, el proceso es capaz de transportar grandes cantidades de slidos.


TRANSPORTE EN SECO:

Sistemas de transporte neumtico se utilizan ampliamente en la industria para transportar materiales secos, finos y a granel porque son extremadamente verstiles, adecuados y econmicos para muchos procesos. El transporte neumtico de slidos se ha practicado por ms de un siglo en el mundo y hoy se puede encontrar sistemas de este tipo en las ms variadas industrias: la minera, industria del cemento y construccin, qumica y farmacutica, plsticos, de alimentos, papel, vidrio, energa, etc. Por ejemplo, el transporte y descarga neumtica de cemento, cal, azcar, pellets plsticos en camiones a granel presurizados; sistemas de transporte e inyeccin neumtica de concentrado de cobre seco a convertidores Teniente, y sistemas similares para carbn pulverizado que alimentan calderas y hornos; sistemas de transporte neumtico de fertilizantes, yeso, coke, cenizas, sal, alimentos, granos, aserrn, etc. en plantas de procesos; sistemas de captacin y transporte neumtico de polvo; etc.

El objetivo principal de un sistema de transporte neumtico es transportar materiales slidos a granel desde un punto a otro por medio de un flujo de gas a presin, ya sea positiva o negativa, y a travs de una caera. Materiales particulados finos en el rango de los micrones hasta partculas de 20 mm se pueden transportar en forma horizontal y/o vertical, desde algunos metros hasta mximo dos kilmetros de distancia, y con capacidades de hasta 1000 t/h a travs de caeras de hasta 500 mm de dimetro.

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO:

ELEVADOR DE CANGUILONES

Un elevador de cangilones es un

mecanismo que se emplea para el acarreo

o manejo de materiales a granel

verticalmente (como en el caso de granos,

semillas, fertilizantes, etc.).

Sera el equivalente vertical de la cinta

transportadora.

Un elevador de descarga centrfuga debe de

ser vertical o inclinado. Los elevadores

verticales dependen totalmente de la accin

de la fuerza centrfuga para dirigir el material hacia el chute de descarga y debe de ser operado a un

velocidad relativamente alta. Elevadores inclinados con cangilones muy separados o muy cercanos

deben de llevar el chute de descarga bajo la polea conductora. Como stos no dependen tanto de

la fuerza centrfuga para hacer la descarga, la velocidad de operacin velocidad puede ser menor.

Casi todos los elevadores con descarga centrfuga tienen cangilones espaciados con fondos

redondeados y toman el producto de una fosa o una pila de material en la polea conducida.

Los cangilones tambin pueden ser triangulares en secciones transversales e instalados muy

cercanos unos de otros con un claro muy pequeo entre cada uno, conocido como "elevador de

cangilones continuo" y su principal aplicacin es la del manejo de materiales difciles de transportar

a una baja velocidad.


TRANSPORTE DE MATERIALES GASEOSOS

Los gases, igual que los lquidos, no tienen forma fija pero, a diferencia de stos, su volumen tampoco es fijo.

Cuando manejamos volmenes usamos:

BLOWER:

Se utiliza para producir corrientes de aire, es decir, mover el aire para usos muy diversos. Entre

ellos, ventilar los ambientes habitados, refrescar objetos o mquinas o para mover gases

(principalmente el aire) por un sistema de conducciones. El tamao de las paletas depender del volumen a transportar.


Cuando manejamos presiones usamos:

COMPRESOR

Un compresor es una mquina de fluido que est construida para aumentar la presin y desplazar

cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y los vapores. Esto se realiza a travs

de un intercambio de energa entre la mquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el

compresor es transferido a la sustancia que pasa por l convirtindose en energa de flujo,

aumentando su presin y energa cintica impulsndola a fluir.

Al igual que las bombas, los compresores

tambin desplazan fluidos, pero a diferencia de

las primeras que son mquinas hidrulicas,

stos son mquinas trmicas, ya que su fluido de

trabajo es compresible, sufre un cambio

apreciable de densidad y, generalmente,

tambin de temperatura; a diferencia de los

ventiladores y los sopladores, los cuales

impulsan fluidos compresibles, pero no

aumentan su presin, densidad o temperatura de manera considerable.

.

DIAGRAMA EN VISIO:

INDUSTRIA ALIMENTARIA

La industria alimentaria es la parte de la industria

que se encarga de todos los procesos relacionados

con la (cadena alimentaria). Se incluyen dentro del

concepto las fases de transporte, recepcin,

almacenamiento, procesamiento, conservacin, y

servicio de alimentos de consumo humano y

animal. Las materias primas de esta industria

consisten principalmente de productos de origen

vegetal (agricultura), animal (ganadera) y fngico (perteneciente o relativo a los hongos).

PROCESOS DE LA CADENA ALIMENTARIA

Los procesos de produccin pueden clasificarse en seis diferentes: transporte de alimentos,

recepcin de alimentos, almacenamiento de alimentos, procesamiento de alimentos, la

conservacin de alimentos y el servicio de alimentos.

Transporte de alimentos.

En este proceso se incluyen todos los procedimientos

que buscan proteger la inocuidad de los alimentos

durante su traslado desde el lugar de produccin al de

almacenamiento o procesamiento. En este campo se

aplican conceptos de ingeniera para mantener las

temperaturas adecuadas y evitar la contaminacin ambiental.

Recepcin de Alimentos.

Es slo una parte del eslabn en la cadena

alimentaria la recepcin de mercancas es

punto crtico de control en los sistemas de

aseguramiento de la calidad visto que si se

reciben materias primas descompuestas muy

difcilmente se puede recuperar la salubridad.

Se aplican en esta fase criterios de aceptacin

y rechazo de mercancas muy frecuentemente

decididas por el juicio profesional de los inspectores de calidad.

Almacenamiento de Alimentos.

El almacenamiento de alimentos est orientado a

mantener en el tiempo las caractersticas propias

de los alimentos a fin de que sean mantenidos

inventarios para la produccin. Se estudia la

estacionalidad de ciertos productos alimenticios

para controlar la rotacin. Se controlan las

temperaturas de almacenamiento y la humedad

relativa en los lugares de almacenamiento para

evitar deterioro acelerado. Generalmente suelen

emplearse para el almacenamiento en silos,

almacenes acondicionados al tipo de industria

especfico (hermticos, al aire libre, refrigerados, etc.), cmaras frigorficas, etc.

Procesamiento de alimentos.

El procesamiento de alimentos es tan variado

como la cantidad de alimentos que existen. Cada

alimento tiene su procesamiento y la cantidad o

complejidad de los procedimientos vara segn el

tipo de alimento. Normalmente el procesamiento

de alimentos se diagrama en flujogramas de

proceso y su control depende de los sistemas de

aseguramiento de la calidad.

Conservacin de Alimentos.

Los procesos habituales de la conservacin de alimentos, tienen como objeto la transformacin

inicial del alimento para la obtencin de otro producto distinto y transformado que presente un

mayor tiempo de vida til. Algunos de los procesos de conservacin son: - Salado. - Deshidratacin. - Refrigeracin - Congelacin. - Pasteurizacin. - Esterilizacin Acidificacin.

Tcnicas de conservacin de alimentos.

La congelacin: Consiste en almacenar los alimentos a temperaturas que varan entre 0C a 4C.

Estas temperaturas no destruyen los microorganismos

La desecacin o deshidratacin: Consiste en eliminar el agua por medio del aire o del calor, puede

ser natural o por medio del calor del Sol y se utiliza en el secado de granos como el caf; artificial,

en el cual se utilizan aparatos evaporizadores, donde se someten a temperatura, que varan entre

68C y 74C y se exponen a una corriente de aire.

El concentrado del azcar: Consiste en agregar azcar a preparados de frutas, evitando la oxidacin

del fruto, ya que impide que entre en contacto con el oxgeno del aire, por otra parte, cuando la concentracin del almbar es alta, se mantiene la firmeza del producto.

El encurtido: Vara dependiendo de los alimentos, en el caso del avinagrado. Consiste en colocar el

alimento previamente en una solucin de agua con vinagre. Ejemplo de ello lo constituye los encurtidos de zanahoria, cebollas, etc.

Aditivos qumicos: Consiste en incorporar a los alimentos sustancias qumicas como cidos y sales

para prevenir el desarrollo de microorganismos y para cambiar las caractersticas fsicas de los

alimentos.

La salacin o adicin de sal: Consiste en salar pescados y otros alimentos para matar los grmenes

que puedan daarlos, ya que la sal acta como antisptico cuando se emplea en determinadas proporciones. En este caso del pescado salado.

LAVADO Y DESINFECCION.

Para conseguir alimentos seguros, es imprescindible una buena

limpieza y desinfeccin, en especial de superficies e instalaciones.

No deben confundirse, sin embargo, el mbito industrial y el

domstico. En el primero existe normalmente una mayor

cantidad de materia orgnica, adems de unas instalaciones y

unas condiciones de trabajo muy distintas. Ese factor diferencial

es el que obliga a disear mecanismos de limpieza y desinfeccin

efectivos.

Verduras y Frutas.

Las verduras requieren de un lavado y enjuague con

abundante agua limpia que permita limpiar las arenas y

suciedades que quedan adheridas a su superficie, por

regla general basta con quitar las primeras capas de piel

o las cscaras para que la verdura quede limpia. Rara

vez es aconsejable la limpieza con desinfectantes

debido a que la preparacin por calor durante su

cocinado elimina generalmente toda bacteria

patgena. Se deben desechar las verduras y frutas con

golpes o zonas maltratadas, estos puntos suelen ser focos de bacterias.

Lcteos y Huevos.

Los lcteos suelen someterse en origen a una pasteurizacin que elimina gran parte de los

microorganismos patgenos (como en el caso de la leche). Los huevos deben refrigerarse, colocarlos

en los contenedores diseados para ello en las heladeras es la mejor opcin. Al momento de

utilizarlos es conveniente lavar la cscara con agua y jabn, de esta forma se eliminan restos de

materia fecal de las aves.

MADURACION:

Para controlarla se usan cmaras de control de

maduracin, o cosecha en el momento oportuno

Se usan qumicos como el CH4, C2H, O2, CO2,

SO2, debido a que no producen alteraciones por

el consumo humano.

Las cmaras controlan el O2 o los qumicos que se ingresan asi como tambin su temperatura

PELADO:

Se puede lograr de manera:

Manual

Mecnico

Qumico

Trmico

MANUAL:

El pelado manual es todava ampliamente

usado en la industria alimentaria, presenta

algunas ventajas comparado con los otros

mtodos de pelado. Tales como la economa

del equipo, el que no se utiliza agentes de

estimulacin enzimtica adems, los

residuos o cascaras producidas en algunos

casos pueden ser utilizados como

subproductos o en alimentacin animal, se

requieren cantidades menores de agua y los

afluentes no son contaminados por

sustancias qumicas. Sin embargo estas

ventajas son superadas por los altos costos de mano de obra, grandes prdidas de material y rendimiento en peso especialmente si los peladores no estn bien entrenados.

Usado cuando las condiciones mecnicas no permiten un trabajo eficiente

Eje:

En el camarn

En el banano maduro

PELADO CON VAPOR:

En este proceso, la materia prima,

especialmente vegetales, se somete durante

un corto tiempo a la accin de vapor a presin

en una cmara o autoclave que gira lentamente

mezclado el producto. La presin se disminuye

de forma sbita, lo cual induce la ruptura de la

epidermis, pasndose el producto por los

rodillos recubiertos que giran a distintas

velocidades, de forma que los vegetales rotan

mientras pasan por un chorro de agua a

presin, lo cual hace que se remueva la

cutcula. En algunos casos la remocin de la cutcula se efecta en una etapa posterior mediante

cepillado en seco o utilizando la fuerza centrfuga. En el caso de tomates enteros pelados, la cutcula

es removida por pinchado al pasar los tomates por una especie de rodillos provistos de pequeas agujas que remueven la piel al pincharla.

MECANICO:

Este pelado se realiza con una especie de cuchilla

cortante que acta en las frutas, como manzanas y

peras y suele realizarse con equipos especialmente

diseados para cada producto. Las cuchillas son

rotatorias y operadas en forma hidrulica. Como se

puede inferir, se requiere una excelente etapa previa

de clasificacin por tamaos debido a que el producto

debe adaptarse razonablemente a la geometra de las cuchillas.

PELADO A LA LLAMA

Este mtodo se utiliza en pocas ocasiones, pero es especialmente til en ciertos productos, como

los pimientos y ajos. El producto se pasa en forma continua por una cmara, donde es sometido al

efecto de la llama viva que quema ligeramente la epidermis, la cual se elimina subsiguientemente mediante aspersin con agua a presin.

PELADO ABRASIVO:

Estas peladoras constan de un cilindro vertical y de un disco

rotatorio en el fondo, el cual tiene adems un movimiento

ondulatorio. Tanto el cilindro como el disco estn

recubiertos internamente de material abrasivo, tal como

una superficie de lija, que acta raspando la epidermis, la

cual es removida posteriormente mediante chorros de agua

a presin. Es un procedimiento muy utilizado en el

procesamiento de tubrculos.

PELADO QUIMICO :

Segeralmente se efectua sumergiendo el producto

durante cierto tiempo en un tanque que contiene

una solucion de lejia (hidroxido de sodio) caliente,

eliminandose posteriormente los residuos de

epidermis mediante agua a presion, usualmente

combinadas con un tratamiento mecanico. A veces,

a continuacion del lavado se trata el producto con

una solucion de acido citrico para neutralizar los residuos de alcali presentes.

Una vez que la lejia entra en contacto con la

superficie de la fruta, disuelve las ceras neturales y reaccionan con los componentes de la epidermis,

trayendo como consecuencia su separacion. La tasa a la cual ocurre el proceso depende de la

concentracion de la lejia, de su temperatura y del tiempo de contacto, ademas de caracteristicas

intrinsecas al producto siendo pelado.

PROCESOS EN LA ELAVORACION DE JUGO DE NARANJA (VISIO):

MEZCLAS

Segn el estado fsico de las sustancias que las forman, las mezclas se pueden clasificar en :

MEZCLAS DE SOLIDOS CON SOLIDOS:

Las mezclas de slidos precisan la trituracin de cada uno de los componentes. Estas mezclas pueden ser:

Mezclas homogneas: son las conocidas mezclas de metales como aleaciones, algunas tienen

nombre propio como bronce (cobre, cinc y estao), el latn (cobre y cinc), acero inoxidable (hierro

y cromo) o las amalgamas (mercurio y cualquier otro metal). Se preparan mezclando los metales en estado fundido y se deja enfriar para que solidifiquen conjuntamente.

Mezclas heterognea: Formadas por la unin de partculas slidas de distinto tamao, forma y caractersticas. Hay dos grupos:

Disgregadas: Con componentes sueltos y que pueden moverse entre s. Ejemplo:

arenas de playa, granulados como detergentes, etc....

Aglutinadas: Uno o varios componentes acta como pegamento y la mezcla se

convierte en un slido rgido. Ejemplo: gran cantidad de rocas, hormign, etc.

MEZCLAS DE SOLIDOS CON LQUIDO:

En general los lquidos se clasifican en dos grupos: hidrfilos o polares y lipfilos o apolares. Dos

lquidos se mezclan bien si son del mismo grupo y mal si son de distinto grupo como el agua y el

aceite.

Hay dos tipos de mezclas:

Disoluciones: Son mezclas de aspecto claro y transparente donde las sustancias se mezclan

ntimamente hasta nivel molecular. Se dice que los lquidos son miscibles. Se pueden mezclar en cualquier proporcin y siempre resulta una mezcla homognea.

Emulsiones: Sucede entre dos lquidos inmiscibles. Al agitar vigorosamente uno puede quedar

inmerso en otro como micro gotitas. No es una mezcla a nivel molecular por lo que en reposos

llegan a separarse. Con la ayuda de sustancias emulsionantes puede prolongarse la estabilidad de la emulsin.

MEZCLAS DE GASES CON GASES:

Los gases tienen las partculas muy desunidas y separadas entre s por lo que no tienen inconveniente en moverse entre las partculas de otro gas. Dos o ms gases siempre se mezclan bien. Las mezclas de gases se usan mucho en la industria, en los motores de combustin,.... Incluso el aire que respiramos es una mezcla de gases (78 % de Nitrgeno, 21 % de Oxigeno, y 1% restante de otros gases).

MEZCLAS DE GASES EN LIQUIDOS Y SOLIDOS:

Los gases son materia no agregada, que siempre se puede interponer bien con las partculas de otros cuerpos. Existen varios tipos de estas mezclas:

Disoluciones. En mayor o menor medida todos los gases son solubles en lquidos. Pensemos en el oxgeno disuelto en el agua que permite la vida de los animales acuticos, dixido de carbono en agua, las bebidas carbnicas. Espumas lquidas. Se producen al mezclar un gas y un lquido si el gas no llega a

disolverse completamente. Ejemplo: la nata y las claras de huevo montadas. Espumas slidas. Algunas espumas tienen consistencia slida. Ejemplos:

merengue, piedra pmez, poliuretano,...

MEZCLAS DE LIQUIDOS O SOLIDOS CON GASES

Las mezclas de lquidos o slidos con gases se denominan aerosoles. Estn formadas por partculas slidas o lquidas tan pequeas que pueden permanecer suspendidas en un gas. Son frecuentes en insecticidas, ambientadores o productos farmacuticos. Hay dos tipos:

Aerosoles de lquidos. Por ejemplos: las nubes, las nieblas y la neblina.

Aerosoles de slidos. Los humos son mezclas de este tipo. Si hacemos pasar el aire con humos por filtros finos de papel, las partculas slidas quedan retenidas en el filtro.

EQUIPOS DE MEZCLA:

Para lquido

Consiste en un recipiente cilndrico (cerrado o abierto), y un agitador mecnico, montado en un

eje y accionado por un motor elctrico.

Las proporciones del tanque varan ampliamente, dependiendo de la naturaleza del problema de agitacin.

El fondo del tanque debe ser redondeado, con el fin de eliminar los

bordes rectos o regiones en las cuales no penetraran las corrientes

del fluido.

DIAGRAMA EN VISIO:

Para solido:

Tornillo sin fin

Se trata de tornillos helicoidales a los que un

motorreductor imprime un movimiento rotatorio.

Segn sus dimensiones y su modo de empleo ( en

posicin horizontal, vertical u oblicua), van montados en un carter acanalado o cilndrico.

DIAGRAMA EN VISIO:

De tambor:

Es un tambor horizontal donde el material entra

cuidadosamente por la entrada, mientras se

mantiene una lenta rotacin del tambor y

despus del corto periodo de mezcla se

descarga mediante la salida. El mezclador se

vaca completamente de forma autnoma.

DIAGRAMA EN VISIO:

Mezclador tipo V:

El cuerpo mezclador est formado por dos

conos unidos por sus bases a travs de una

seccin cilndrica. El eje de rotacin es

perpendicular al eje de los conos y atraviesa

dicha seccin cilndrica. Las dos bancadas

situadas en los laterales ubican el motor y sujetan el cuerpo mezclador.

El slido se introduce por la boca de carga. En

este tipo de mezclador se produce un mezclado

a nivel axial, debido al deslizamiento del polvo en las distintas secciones. Es un mezclador preciso pero viene influido por la velocidad de rotacin.

DIAGRAMA EN VISIO:

TRITURACION Y MOLIENDA

MOLIENDA: El termino molienda se refiere

a la pulverizacin y a la dispersin del

material slido. Pueden ser granos de

cereal, uva, aceitunas, etc en productos de alimentacin.

Aunque tambin pueden ser piedras o cualquier otro tipo de slido.

TRITURACION: Proceso de reduccin de

materiales comprendido entre los tamaos

de entrada de un metro a un centmetro

(0,01m), diferencindose en trituracin

primaria (de 1 m a 10 cm) y trituracin secundaria (de 10 cm a 1 cm). La trituracin implica slo una

transformacin fsica de la materia sin alterar su naturaleza, es de suma importancia en diversos procesos.

EQUIPOS USADOS SEGN LOS PROCESOS:

TRITURADORA DE MANDIBULA

Una trituradora, chancadora o chancador, es

una mquina que procesa un material de forma que

produce dicho material con trozos de un tamao menor

al tamao original. Chancadora es un dispositivo

diseado para disminuir el tamao de los objetos

mediante el uso de la fuerza, para romper y reducir el

objeto en una serie de piezas de volumen ms pequeas o compactas.

DIAGRAMA EN VISIO:

TRITURADOR DE MARTILLO:

La trituradora de martillos puede ser utilizada para aplastar

varios tipos de materiales, tales como piedra caliza, carbn,

yeso, alumbre, ladrillos, baldosas, etc. La resistencia a la compresin de los materiales no deben ser ms de 150 MPa.

Puede triturar materiales de diferentes tamaos en partculas de tamaos relativamente iguales.

La mquina trituradora tiene las caractersticas de

rendimiento fiable, operacin estable, bajo consumo de energa, y alta eficiencia, etc.

Es ampliamente utilizado en la industria de cementos,

proceso de separacin de carbn, generacin de electricidad, industria de construccin, y otros

campos.

DIAGRAMA EN VISIO:

MOLINO DE RODILLOS:

Los molinos de rodillos funcionan triturando y moliendo

materiales entre sus dos grandes rodillos. Estos

comprimen los materiales de la misma manera que lo

hara un molino de vapor, reduciendo los materiales a pulpa y polvo.

Los molinos tradicionalmente se han usado en industrias

como la agricultura, moliendo granos para crear varios

grados de harina. La industria de la construccin tambin

ha empleado este tipo de molino eficientemente,

usndolos para triturar grava en pequeas rocas y polvo para pavimentar y construir.

DIAGRAMA EN VISIO:

MOLINO DE BOLAS:

El molino de bolas es una mquina para moler

diversos minerales y otros materiales: de

construccin y materias primas utilizadas en la

industria qumica.

En minera se usa ampliamente en la rama de

metalurgia, en la cual se tritura la ganga y

posteriormente se ataca mediante reactivos para

separar los minerales.

Se divide en dos tipos de molienda: seca y hmeda. Segn las modalidades de descarga se dividen en dos tipos.

El molino de bolas es el equipo ms importante para trituracin de materiales. Se utiliza

ampliamente en la industria cementera, en nuevos tipos de materiales, de construccin,

refractarios, para seleccin de color, produccin de cermica, etctera.

DIAGRAMA EN VISIO:

MOLINO DE BARRAS:

En el molino de barras, en vez de bolas se utilizan

barras de acero con elevado contenido en carbono.

De aproximadamente 50 mm de dimetro,

ocupando toda la longitud del molino. Este molino da

un producto de tamao muy uniforme con un bajo

consumo de energa, pero no resulta adecuado para

materiales muy tenaces y el tamao de la

alimentacin no debe exceder a aproximadamente

25 mm. Las barras gastadas deben sustituirse de vez

en cuando por otras nuevas, que resultan ms baratas que las bolas.

DIAGRAMA EN VISIO:

MOLINO DE DISCO:

El material es alimentado por la tolva a la cmara

de molienda hermtica cayendo entre los dos

discos de molienda dispuestos de manera

vertical. Uno de los discos es giratorio y se mueve

contra el otro fijo triturando el material. La

trituracin deseada se produce por efectos de

presin y friccin. La disposicin progresiva de los

dientes hace que el material sea primero partido

y luego empujado por la fuerza centrfuga hacia

el rea perimetral de los discos, donde se real iza

la trituracin fina. El material triturado cae por la

abertura en un recipiente colector. La distancia entre los discos puede ajustarse de manera continua. Una escala permite ajustarla durante la operacin entre 0,1 y 5 mm.

DIAGRAMA EN VISIO:

FILTRACION

La filtracin es un proceso unitario de separacin de

slidos en suspensin en un lquido mediante un

medio poroso, que retiene los slidos y permite el

pasaje del lquido.

Las aplicaciones de los procesos de filtracin son muy

extensas, encontrndose en muchos mbitos de la

actividad humana, tanto en la vida domstica como de

la industria general, donde son particularmente

importantes aquellos procesos industriales que requieren de las tcnicas qumicas.

La variedad de dispositivos de filtracin o filtros es tan extensa como las variedades de materiales

porosos disponibles como medios filtrantes y las condiciones particulares de cada aplicacin: desde

sencillos dispositivos, como los filtros domsticos de caf o los embudos de filtraci n para

separaciones de laboratorio, hasta grandes sistemas complejos de elevada automatizacin como los

empleados en las industrias petroqumicas y de refino para la recuperacin de catalizadores de alto valor, o los sistemas de tratamiento de agua potable destinada al suministro urbano.

EQUIPOS DE FILTRACION:

Los aparatos que se utilizan en filtracin, constan bsicamente de un soporte mecnico, conductos

por los que entra y sale la dispersin y dispositivos para extraer la torta. La presin se puede

proporcionar en la parte inicial del proceso, antes del filtro o bien se puede utilizar vaco despus del filtro, o ambas a la vez, de forma que el fluido pase a travs del sistema.

La mayora de los filtros industriales operan a vaco o a presin superior a la atmosfrica. Tambin

son continuos o discontinuos, dependiendo de que la descarga de los slidos sea continua o

intermitente. Durante gran parte del ciclo de operacin de un filtro discontinuo el flujo de lquido a

travs del aparato es continuo, pero debe interrumpirse peridicamente para permitir la descarga

de los slidos acumulados. En un filtro continuo, tanto la descarga de los slidos como del lquido es ininterrumpida cuando el aparato est en operacin.

CLASIFICACION:

La clasificacin pudiera hacerse en aquellos que funcionan a presin, (por gravedad, debido a una

altura de lquido, por una bomba o por fuerza centrfuga) o a vaco.

Tambin podemos clasificar entre filtros continuos, (descarga de slidos y lquido ininterrumpida) y discontinuos, (la operacin se interrumpe peridicamente para separar los slidos depositados).

FILTROS DE LECHO O DE ARENA:

Son ejemplos de la filtracin en profundidad, en el que las partculas penetran en los intersticios del

lecho filtrante, quedando atrapadas. Se usan para depuracin de aguas urbanas y tratamiento de

aguas residuales con muy bajos contenidos en slidos. El lavado de estos lechos ha presentado problemas, hacindose un retrolavado, con flujo en sentido inverso de aire seguido de agua.

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO EN VISIO:

Cuando el filtro est muy sucio y el lecho est muy cargado se usa un poco de agua de la

piscina para realizar un retrolavado.

FILTRO PRENSA:

Se utilizan cuando se desean filtraciones ms rpidas. Se construyen en dos formas: prensa de placas y marcos, y prensa de placas rebordeadas o cmaras.

Filtros prensa de placas y marcos: En ellos no se alcanza la cada

de presin constante desde el principio de la filtracin, sino que

hay un periodo de filtracin a caudal constante al comienzo de

la misma. Son una serie de placas y marcos alternos soportados

por un par de rales; las placas tienen una superficie acanalada

o estriada. El marco hueco est separado de la placa por una

tela filtrante y la prensa se cierra por medio de un tornillo

manual o hidrulico. Entre cada par de placas se forma por tanto

una cmara. La suspensin se introduce por un orificio del

marco y el filtrado pasa a travs de la tela de cada lado, de modo que se forman dos tortas en cada

cmara. El filtrado circula hacia abajo por la superficie de las placas y se descarga a travs de un

grifo. Puede inspeccionarse el filtrado de cada placa, pudindose aislar una de ellas, si se estropea o aquel no resulta claro. En algunos se prevee la calefaccin por vapor.

DIAGRAMA EN VISIO:

FILTRO POR PRESION:

Llamamos Filtros de Presin a los filtros en los que la separacin

tiene lugar gracias a la presin que imprime la bomba de alimentacin.

En los Filtros de Presin, la superficie filtrante es la suma de las

superficies de todas los elementos que se disponen en su interior,

situados verticalmente, en paralelo y conectados a un colector nico de salida de filtrado.

Este equipo tiene un rendimiento ms alto y el equipo es ms

pequeo.


FILTRACION POR MENBRANA:

Las membranas son lminas delgadas de material

poroso que se puede utilizar para varias separaciones

qumicas. Las membranas pueden construir muchas

pelculas de polmero, algunas de las membranas estn

hechas de cermica, fibra de carbono, y sustratos

porosos metlicos. Los poros pueden medirse en dimensiones atmicas (angstroms) hasta 0.01 micras.

El principio es bastante simple: la membrana acta

como un filtro muy especfico que dejar pasar el agua,

mientras que retiene los slidos suspendidos y otras sustancias. Hay varios mtodos para pe rmitir

que las sustancias atraviesen una membrana. Ejemplos de estos mtodos son la aplicacin de alta

presin, el mantenimiento de un gradiente de concentracin en ambos lados de la membrana y la

introduccin de un potencial elctrico.

La membrana funciona como una pared de separacin selectiva. Ciertas sustancias pueden

atravesar la membrana, mientras que otras quedan atrapadas en ella.

La filtracin de membrana se puede utilizar como una alternativa a la floculacin, las tcnicas de

purificacin de sedimentos, la adsorcin (filtros de arena y filtros de carbn activado, intercambiadores inicos), extraccin y destilacin.

Aplicaciones:

Ablandamiento del agua.

Reduccin general de TDS (slidos totales disueltos).

Color y TOC (carbono orgnico total).

Separacin de materia orgnica de materia inorgnica (en especial, en aplicaciones alimentarias y

de aguas residuales).

PROCESOS EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS

Los principales procesos de transferencia utilizados en el tratamiento del agua para consumo

humano son los siguientes:

Transferencia de slidos.

Transferencia de iones.

Transferencia de gases.

Transferencia molecular o de nutrientes.

TRANSFERENCIA DE SLIDOS.

Se consideran en esta clasificacin los procesos de cribado, sedimentacin, flotacin y filtracin.

A. Cribado o cernido: Consiste en hacer pasar el agua a travs de rejas o tamices, los cuales retienen

los slidos de tamao mayor a la separacin de las barras, como ramas, palos y toda clase de

residuos slidos. Tambin est considerado en esta clasificacin el micro cernido, que consiste

bsicamente en triturar las algas reduciendo su tamao para que puedan ser removidas mediante sedimentacin.

B. Sedimentacin: Consiste en promover condiciones de reposo en el agua, para remover, mediante la fuerza gravitacional, las partculas en suspensin ms densas.

Este proceso se realiza en los desarenadores, presedimentadores, sedimentadotes y decantadores;

en estos ltimos, con el auxilio de la coagulacin.

C. Flotacin: El objetivo de este proceso es promover condiciones de reposo, para que los slidos

cuya densidad es menor que la del agua asciendan a la superficie de la unidad de donde son retirados por desnatado. Para mejorar la eficiencia del proceso, se emplean agentes de flotacin.

Mediante este proceso se remueven especialmente grasas, aceites, turbiedad y color. Los agentes de flotacin empleados son sustancias espumantes y micro burbujas de aire.

D. Filtracin: Consiste en hacer pasar el agua a travs de un medio poroso, normalmente de arena,

en el cual actan una serie de mecanismos de remocin cuya eficiencia depende de las caractersticas de la suspensin (agua ms partculas) y del medio poroso.

Este proceso se utiliza como nico tratamiento cuando las aguas son muy claras o como proceso final de pulimento en el caso de aguas turbias.

Los medios porosos utilizados adems de la arena, que es el ms comn son la antracita, el granate,

la magnetita, el carbn activado, la cscara de arroz, la cscara de coco quemada y molida y tambin

el pelo de coco en el caso de los filtros rpidos. En los filtros lentos lo ms efectivo es usar exclusivamente arena; no es recomendable el uso de materiales putrescibles.

TRANSFERENCIA DE IONES.

La transferencia de iones se efecta mediante procesos de coagulacin, precipitacin qumica,

absorcin e intercambio inico.

A. Coagulacin qumica: La coagulacin qumica consiste en adicionar al agua una sustancia que

tiene propiedades coagulantes, la cual transfiere sus iones a la sustancia que se desea remover, lo

que neutraliza la carga elctrica de los coloides para favorecer la formacin de flculos de mayor

tamao y peso.

Los coagulantes ms efectivos son las sales trivalentes de aluminio y fierro.

Las condiciones de pH y alcalinidad del agua influyen en la eficiencia de la coagulacin. Este proceso se utiliza principalmente para remover la turbiedad y el color.

B. Precipitacin qumica: La precipitacin qumica consiste en adicionar al agua una sustancia

qumica soluble cuyos iones reaccionan con los de la sustancia que se desea remover, formando un

precipitado. Tal es el caso de la remocin de hierro y de dureza carbonatada (ablandamiento),

mediante la adicin de cal.

C. Intercambio inico: Como su nombre lo indica, este proceso consiste en un intercambio de iones

entre la sustancia que desea remover y un medio slido a travs del cual se hace pasar el flujo de

agua. Este es el caso del ablandamiento del agua mediante resinas, en el cual se realiza un

intercambio de iones de cal y magnesio por iones de sodio, al pasar el agua a travs de un medio

poroso constituido por zeolitas de sodio. Cuando la resina se satura de iones de calcio y magnesio, se regenera introducindola en un recipiente con una solucin saturada de sal.

D. Absorcin: La absorcin consiste en la remocin de iones y molculas presentes en la solucin,

concentrndolos en la superficie de un medio adsorbente, mediante la accin de las fuerzas de

interfaz. Este proceso se aplica en la remocin de olores y sabores, mediante la aplicacin de carbn

activado en polvo.

TRANSFERENCIA DE GASES.

Consiste en cambiar la concentracin de un gas que se encuentra incorporado en el agua mediante procesos de aereacin, desinfeccin y recarbonatacin.

A. Aireacin: La aireacin se efecta mediante cadas de agua en escaleras, cascadas, chorros y tambin aplicando el gas a la masa de agua mediante aspersin o burbujeo.

Se usa en la remocin de hierro y manganeso, as como tambin de anhdrido carbnico, cido

sulfhdrico y sustancias voltiles, para controlar la corrosin y olores.

B. Desinfeccin: Consiste en la aplicacin principalmente de gas cloro y ozono al agua tratada.

C. Recarbonatacin: Consiste en la aplicacin de anhdrido carbnico para bajar el pH del agua, normalmente despus del ablandamiento.

TRANSFERENCIA MOLECULAR.

En el proceso de purificacin natural del agua. Las bacterias saprofitas degradan la materia orgnica

y transforman sustancias complejas en material celular vivo o en sustancias ms simples y estables,

incluidos los gases de descomposicin.

Tambin los organismos fotosintticos convierten sustancias inorgnicas simples en material

celular, utilizando la luz solar y el anhdrido carbnico producto de la actividad de las bacterias y, a

la vez, generan el oxgeno necesario para la supervivencia de los microorganismos aerbicos

presentes en el agua.

Este tipo de transferencia se lleva a cabo en la filtracin, en la cual los mecanismos de remocin ms eficientes se deben a la actividad de los microorganismos.

CAPTACIN

La captacin de aguas superficiales se realiza por medio de tomas de agua que se hacen en los ros, diques o NAPAS SUBTERRANEAS.

El agua proveniente de ros est expuesta a la incorporacin de materiales y microorganismos

requiriendo un proceso ms complejo para su tratamiento. La turbiedad, el contenido mineral y el

grado de contaminacin varan segn la poca del ao

La captacin de aguas subterrneas se efecta por medio de pozos de bombeo o perforaciones.

COAGULACION Y FLOCULACION

Las prcticas de coagulacin y floculacin son tratamientos previos esenciales para muchos

sistemas de purificacin de agua.

COAGULACION:

La coagulacin consiste en desestabilizar los coloides por neutralizacin de sus cargas, dando lugar a la formacin de un floculo o precipitado.

La coagulacin de las partculas coloidales se consigue aadindole al agua un producto qumico

(electrolito) llamado coagulante. Normalmente se utilizan las sales de hierro (cloruro frrico) y

aluminio.

Se pueden considerar dos mecanismos bsicos en este proceso:

a) Neutralizacin de la carga del coloidal

El electrolito al solubilizarse en agua libera iones positivos con la suficiente densidad de carga para atraer a las partculas coloidales y neutralizar su carga.

Se ha observado que el efecto aumenta marcadamente con el nmero de cargas del in coagulante.

As pues, para materias coloidales con cargas negativas, los iones Ba (bario) y Mg (magnesio),

bivalentes, son en primera aproximacin 30 veces ms efectivos que el Na (sodio), monovalente; y,

a su vez, el Fe(hierro) y Al(aluminio), trivalentes, unas 30 veces superiores a los divalentes.

Para los coloides con cargas positivas, la misma relacin aproximada existe entre el in cloruro, Cl- monovalente, el sulfato, (SO4)-2, divalente, y el fosfato, (PO4)-3, trivalente.

b) Inmersin en un precipitado o flculo de barrido.

Los coagulantes forman en el agua ciertos productos de baja solubilidad que precipitan. Las

partculas coloidales sirven como ncleo de precipitacin quedando inmersas dentro del

precipitado.

Los factores que influyen en el proceso de coagulacin:

a) pH EL pH es un factor crtico en el proceso de coagulacin. Siempre hay un intervalo de pH en el

que un coagulante especfico trabaja mejor, que coincide con el mnimo de solubilidad de los iones metlicos del coagulante utilizado.

Siempre que sea posible, la coagulacin se debe efectuar dentro de esta zona ptima de pH, ya que

de lo contrario se podra dar un desperdicio de productos qumicos y un descenso del rendimiento de la planta.

FLOCULACION:

La floculacin trata la unin entre los flculos ya formados con el fin aumentar su volumen y peso

de forma que pueden decantar Consiste en la captacin mecnica de las partculas neutralizadas

dando lugar a un entramado de slidos de mayor volumen. De esta forma, se consigue un aumento

considerable del tamao y la densidad de las partculas coaguladas, aumentando por tanto la

velocidad de sedimentacin de los flculos.

Bsicamente, existen dos mecanismos por los que las partculas entran en contacto:

Por el propio movimiento de las partculas (difusin browniana). En este caso se habla de Floculacin pericintica o por conveccin natural. Es muy lenta.

Por el movimiento del fluido que contiene a las partculas, que induce a un movimiento de stas.

Esto se consigue mediante agitacin de la mezcla. A este mecanismo se le denomina Floculacin

ortocintica o por conveccin forzada.

Existen adems ciertos productos qumicos llamados floculantes que ayudan en el proceso de

floculacin. Un floculante acta reuniendo las partculas individuales en aglomerados, aumentando la calidad del flculo (flculo ms pesado y voluminoso).

Hay diversos factores que influyen en la floculacin:

a) Coagulacin previa lo ms perfecta posible.

b) Agitacin lenta y homognea.

La floculacin es estimulada por una agitacin lenta de la mezcla puesto que as se favorece la unin

entre los flculos. Un mezclado demasiado intenso no interesa porque rompera los flculos ya formados.

c) Temperatura del agua.

La influencia principal de la temperatura en la floculacin es su efecto sobre el tiempo requerido para una buena formacin de flculos.

Generalmente, temperaturas bajas dificultan la clarificacin del agua, por lo que se requieren periodos de floculacin ms largos o mayores dosis de floculante.

d) Caractersticas del agua.

Un agua que contiene poca turbiedad coloidal es, frecuentemente, de floculacin ms difcil, ya que

las partculas slidas en suspensin actan como ncleos para la formacin inicial de flculos.

e) Tipos de floculantes Segn su naturaleza, los floculantes pueden ser:

Minerales: por ejemplo la slice activada. Se le ha considerado como el mejor floculante capaz de asociarse a las sales de aluminio. Se utiliza sobre todo en el tratamiento de agua potable.

Orgnicos: son macromolculas de cadena larga y alto peso molecular, de origen natural o sinttico.

DECANTACION:

La misin de la de la decantacin es eliminar partculas, ya sea por sedimentacin o flotacin,

partculas que en el caso del tratamiento del agua pueden proceder de sustancias disueltas, que por

la va de la oxidacin han pasado a insolubles ( es el caso del hierro y manganeso disueltos, que por

oxidacin pasan a su estado oxidado insoluble ) o por las propias partculas coloidales en suspensin

existentes en el agua bruta, la mayora de las cuales por coagulacin -floculacin han pasado a ser

sedimentables. Otras sustancias disueltas pueden quedar adheridas o adsorbidas por los cogulos-flculos y son eliminadas de esta forma.

DESINFECCION:

La desinfeccin del agua significa la extraccin, desactivacin o eliminacin de los microorganismos

patgenos que existen en el agua. La destruccin y/o desactivacin de los microorganismos supone

el final de la reproduccin y crecimiento de esto microorganismos. Si estos microorganismos no son

eliminados el agua no es potable y es susceptible de causar enfermedades. El agua potable no puede contener estos microorganismos.

405 todo.pdf

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