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UNIDAD III: Operaciones unitarias y diagramas de
símbolosPROCESOS INDUSTRIALES
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OPERACIONES FÍSICAS Y SU REPRESENTACIÓN EN SÍMBOLOSLas operaciones físicas son aquellas en las que
no existe cambio en la materia (cambios físicos) y de forma universal se utilizan símbolos para representar los diferentes procesos en los que están involucradas. Estas operaciones también se les conoce como operaciones unitarias.
Las operaciones en las que existe cambio en la materia reciben el nombre de Procesos Unitarios.
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CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS
Operaciones unitarias
Transporte de materiales
Almacenamiento
Almacenes de planta
Almacenes cubiertos
Edificios depósitos
Silos
Formación de mezclas
Separación de mezclas
(homogéneas y heterogéneas)
Manejo de sólidos
Intercambio de calor
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TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO
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TRANSPORTE DE SOLIDOS
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ALMACENAMIENTO
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ALMACENAMIENTO DE LÍQUDOS
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ALMACENAMIENTO DE GASES
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SIMBOLOGÍA
tuberías
transportes
Bandas de transportación
Almacén
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INTERCAMBIO DE CALORCALENTAMIENTO Y/O
ENFRIAMIENTOCALENTAMIENTO Y/O
ENFRIAMIENTO
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SIMBOLOGÍA
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AGITACIÓN Y MEZCLADO
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SIMBOLOGÍA
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PRINCIPALES OPERACIONES UNITARIAS EN LA INDUSTRIA Destilación
Adsorción
Absorción
Evaporación
Secado
Filtración
Decantación
Cristalización
Centrifugación
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Dest
ilaci
ón
Simple
Por arrastre de vapor
Fraccionada
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SIMBOLOGÍA
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PRINCIPALES OPERACIONES UNITARIAS EN LA INDUSTRIAQuebrantado
Trituración
Molienda
Tamizado
Aglomerado
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QUEBRANTADO
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TRITURACIÓN
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MOLIENDA
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TAMIZADO
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SIMBOLOGÍA
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AGLOMERADO
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REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS PROCESOS INDUSTRIALESLos diagramas de flujo son una manera útil de
representación e identificación del equipo utilizado en un proceso industrial, además sirven para indicar la secuencia de actividades dentro de un proceso o procedimiento determinado, asimismo mediante su uso se puede mostrar el lugar donde la material prima es transferida en forma conveniente y económica.
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DIAGRAMAS DE FLUJO
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DIAGRAMA DE FLUJO ENTRADAS-SALIDAS (BÁSICO)
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DIAGRAMA DE FLUJO ENTRADAS-SALIDAS (BÁSICO)Un solo bloque representa todas las
operaciones físicas y químicas involucradas en el proceso.
Las líneas con flechas representan el movimiento de materiales que entran y salen del proceso.
Las materias primas entran por la izquierda.
Los productos salen por la derecha.
Las velocidades de flujo (o cantidades) de las materias primas y los productos pueden mostrarse.
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DIAGRAMA DE FLUJO DE DE BLOQUES
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DIAGRAMA DE FLUJO DE DE BLOQUES
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DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO (PFD)Un diagrama de flujo de proceso (PFD) que
muestra las piezas principales del equipo del proceso representativamente, e indica cómo las corrientes del proceso conectan las piezas a la vez. Un PFD por lo general incluye:
1. Equipo para mover la materia o la energía del entorno.
2. Las instalaciones principales
3. Cantidad de flujo, composición, temperatura y presión de todas las corrientes del proceso.
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DIAGRAMAS DE FLUJO DE PROCESO (PFD)
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MODOS DE OPERACIÓN DE PROCESOCon respecto a la materia
Por lotes o Batch
Flujo contínuo
Semicontinuos o por semilotes.
Con respecto al tiempo
Estado estacionario o régimen permanente
Estado no estacionario o régimen transitorio
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BALANCE DE MATERIATodo balance de materia (o de masa) debe obedecer la Ley
de Conservación de la Materia:
“La materia no se crea ni se destruye, solamente se transforma”
En términos industriales:
Entradas + Generación = Salidas + Acumulación + Consumo
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EJEMPLOLa empresa Alpura tiene un tanque de
almacenamiento de leche de 5m de largo por 5m de diámetro lleno al 75% de su volumen de materia prima. La materia prima se envía a una descremadora en donde se separa el 60% de la grasa original, después se evapora hasta que el producto contenga 26% en peso de sólidos totales y finalmente se seca para obtener leche en polvo con 4% en peso de humedad. El producto se envasa en botes de 750g, y la densidad de la leche fresca es de 1.032 kg/l.
a) Realiza el diagrama de proceso correspondiente
b) Calcula todas las corrientes y el balance parcial y global del proceso.