332569 - ProcesosQumicosProtocoloMduloIntroduccin GeneralUnidad 1. Conceptos Bsicos yOperaciones con fluidosCapitulo 1. GENERALIDADESOperaciones Unitarias yClasificacin

Capitulo 2. CONCEPTOSBSICOSCapitulo 3. Operaciones conFluidos.Capitulo 4. Aplicacin enprocesos industriales.Unidad 2. Operaciones conslidos y Fenomenos deTransferenciaBibliografia

Operaciones Unitarias y Clasificacin1.1.1. DEFINICIONES:

Fuente:http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4090002/docs_curso/pages/cap1/c1_4.htm En las industrias de procesos qumicos y fsicos, as como en las de procesos biolgicos y de alimentos, existen muchassemejanzas en cuanto a la forma en que los materiales de entrada o de alimentacin se modifican o se procesan para obtener losmateriales finales o productos qumicos o biolgicos. Es posible considerar estos procesos qumicos, fsicos o biolgicos,aparentemente distintos, y clasificarlos en una serie de etapas individuales y diferentes llamadas operaciones unitarias. Estasoperaciones unitarias son comunes a todos los tipos de industrias de proceso.

Por ejemplo, la operacin unitaria conocida como destilacin se usa para purificar o separar alcohol en la industria de las bebidas ytambin para separar los hidrocarburos en la industria del petrleo. El secado de granos y otros alimentos es similar al secado demaderas.

La operacin unitaria absorcin se presenta en la absorcin de oxigeno del aire en los procesos de fermentacin o en una planta detratamiento de aguas, as como en la absorcin de hidrgeno gaseoso en un proceso de hidrogenacin lquida de aceites.La evaporacin de salmueras en la industria qumica es similar a la evaporacin de soluciones de azcar en la industria alimenticia.La sedimentacin de slidos en suspensiones en las industrias de tratamiento de aguas y minera, es una operacin similar. El flujode hidrocarburos lquidos en refineras de petrleo y el flujo de leche en una planta de productos lcteos se llevan a cabo de manerasemejante.Las operaciones unitarias estudian principalmente la transferencia y los cambios de energa, la transferencia y los cambios demateriales que se llevan a cabo por medios fsicos, pero tambin por medios fisicoqumicos. A continuacin se describen lasoperaciones unitarias ms importantes y que corresponden a aquellas que se pueden combinar en diversas secuencias en unproceso.

1.1.2 Clasificacin de las operaciones unitarias

1.1.2.1. Flujo de fluidos. Estudia los principios que determinan el flujo y transporte de cualquier fluido de un punto a otro.1.1.2.2. Transferencia de calor. Esta operacin unitaria concierne a los principios que gobiernan la acumulacin y transferencia decalor y de energa de un lugar a otro.1.1.2.3. Evaporacin. ste es un caso especial de transferencia de calor, que estudia la evaporacin de un disolvente voltil (comoel agua), de un soluto no voltil como la sal o cualquier otro tipo de material en solucin.1.1.2.4. Secado. Separacin de lquidos voltiles casi siempre agua de los materiales slidos.1.1.2.5. Destilacin. Separacin de los componentes de una mezcla lquida por medio de la ebullicin basada en las diferencias depresin de vapor.1.1.2.6. Absorcin. En este proceso se separa un componente gaseoso de una corriente por tratamiento con un lquido.1.1.2.7. Separacin de membrana. Este proceso implica separar un soluto de un fluido mediante la difusin de este soluto de unlquido o gas, a travs de la barrera de una membrana semipermeable, a otro fluido.1.1.2.8. Extraccin lquido-lquido. En este caso, el soluto de una solucin lquida se separa ponindolo en contacto con otrodisolvente lquido que es relativamente inmiscible en la solucin.1.1.2.9. Adsorcin. En este proceso, un componente de una corriente lquida o gaseosa es retirado y adsorbido por un adsorbenteslido.1.1.2.10. Lixiviacin lquido-slido. Consiste en el tratamiento de un slido finamente molido con un lquido que disuelve y extraeun soluto contenido en el slido.1.1.2.11. Cristalizacin. Se refiere a la extraccin de un soluto, como la sal, de una solucin por precipitacin de dicho soluto.1.1.2.12. Separaciones fsico-mecnicas. Implica la separacin de slidos, lquidos o gases por medios mecnicos, tales comofiltracin, sedimentacin o reduccin de tamao, que por lo general se clasifican como operaciones unitarias individuales.

Muchas de estas operaciones unitarias tienen ciertos principios bsicos o fundamentales comunes.Por ejemplo, el mecanismo de difusin o de transferencia de masa se presenta en el secado, absorcin, destilacin y cristalizacin.La transferencia de calor es comn al secado, la destilacin, la evaporacin, etc. Por lo tanto, es conveniente establecer la siguienteclasificacin ms fundamental de los procesos de transporte o de transferencia.1.1.3 Procesos fundamentales de transporte

1.1.3.1. Transferencia de momento lineal. Se refiere a la que se presenta en los materiales en movimiento, como en operacionesunitarias de flujo de fluidos, sedimentacin y mezclado.1.1.3.2. Transferencia de calor. En este proceso fundamental se considera como tal a la transferencia de calor que pasa de unlugar a otro; se presenta en las operaciones unitarias de transferencia de calor, secado, evaporacin, destilacin y otras.1.1.3.3. Transferencia de masa. En este caso se transfiere masa de una fase a otra fase diferente; el mecanismo bsico es elmismo, ya sea que las fases sean gaseosas, slidas o lquidas. Este proceso incluye destilacin, absorcin, extraccin lquido-lquido, separacin por membranas, adsorcin y lixiviacin.

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