Presentacin de PowerPoint

OPERACIN UNITARIAAgitacin y Mezclado1El mezclado es la operacin unitaria que tiene por objetivo conseguir una distribucin aleatoria dentro y a travs de dos o ms fases inicialmente separados.

El objetivo del mezclado es conseguir que cualquier porcin de la muestra tenga idntica composicin que otra porcin y que el total de la muestra.

Ejemplo:Mezcla homognea: Dos gases que se mezclan juntosMezcla heterognea: Mezcla de arena, grava, cemento y gua durante un tiempo prolongado

MezcladoAgitacinLa agitacin es el movimiento inducido de un material en una manera especfica, normalmente en un patrn circulatorio dentro de algn tipo de contenedor.Entre los propsitos de la agitacin tenemos:Mezclado de slidos o de lquidos de baja viscosidad;Mezclado de slidos y lquidos;Mezclado de lquidos miscibles, por ejemplo: alcohol metlico y agua;Dispersin de un gas a travs de un lquido formando pequeas burbujas;Dispersin de un segundo lquido, inmiscible con el primero, para formar una emulsin o suspensin de gotas finas;Transferencia de calor (calentamiento o enfriamiento).Mezclado de polvos secos:a. Mezcladoras de Volteo: El material se mueve en constante movimiento como consecuencia del movimiento de rotacin del recipiente que lo contiene. Se mezclan productos que tengan una diferencia de tamao entre s. Usado en la industria de alimentos y farmacuticos.

Mezclador de doble conoMezclador de cono en VMezclado de polvos secos:b. Mezcladora de cinta: El material es impulsado por la accin de un transportador helicoidal. Son utilizados en el mezclado de ingredientes secos finamente particulados como granos de cereales, harinas, mezclas para pasteles, etc.

Mezclado de polvos secos:b. Mezcladoras Verticales de Tornillo: Se pueden mezclar polvos y productos viscosos. Ejemplo: Adicin de vitaminas a chocolates en polvo

Mezclados de pastas:Se utiliza dos ejes con palas o dispositivos para arrastrar la masa. Los dos ejes giran en sentidos opuestos, arrastrando porciones de masas entre eles. Ejemplo: mezcladores de brazos sigmas y mezcladores planetarios que utilizan productos de viscosidad alta.

Mezclado de lquidosSe realiza en un recipiente cilndrico (cerrado o abierto), 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. Mezclado de lquidos:

La velocidad del lquido puede ser:

Radial: Perpendicular al eje del impulsor. Aplicacin: Dispersin de gases, disolucin de materiales slidos

Axial: Paralelo al eje del impulsor. Aplicacin: Mezcla de productos lquidos, slidos en suspensin.

Tangencial o Rotacional: Tangencial al camino circular, alrededor del eje. Aplicacin: Mezclas de fluidos viscosos

Vrtice en el mezclado de lquidos:

Es generado preferentemente por la fuerza tangencial.

Generalmente ocurre en lquidos de baja viscosidad con agitacin central

Formas de evitar el vrtice:Descentralizar el agitadorInclinar el agitador 15 grados en relacin al eje central.Usar bafles o placas deflectoras que interfieren en el flujo tangencial pero no en el radial o axialTipos de Agitadores

Hlice de cuatro aspas para homogeneizacin y suspensin. Flujo axial, baja viscosidad. Velocidad media.Hlice de tres aspas para homogenizacin y suspensin. Flujo axial, baja viscosidad. Velocidad media. Turbina para dispersin. Flujo radial, baja, media y alta viscosidad. Alta velocidadAgitador de ancla para transferencia de calor, flujo radial, viscosidad alta.

Ejercicio 1.

Una industria lctea recibe leche de diferentes productores rurales y diferentes concentraciones de grasas. Antes de su proceso, se realiza un proceso de mezclado de las materias primas procedentes de los diferentes productores con el objetivo de estandarizar el concentrado de leche. Considerar un tanque de mezclado que recibe 100 kg del leche del productor A con 3.6% de grasa, y 180 kg de leche del productor B, con 3.2% de grasa. Determinar el porcentaje de grasa en la mezclaEjercicio 2.En las estaciones de servicio se adiciona cido sulfrico diluido a las bateras secas para activarlas. Se le pide preparar un nuevo lote de cido de la siguiente manera: un tanque de solucin cida (H2SO4) para preparar bateras descargadas contiene H2SO4 al 12.43% (el resto es agua pura). Si se adiciona el tanque 200 kg de H2SO4 al 77.70% y la solucin final es H2SO4 al 18.63%, Cuntos kilogramos de cido para bateras se han preparado? Vase la figura 1.MEZCLADOA12.43% H2SO4C18.63% H2SO4B = 200 kg77.7% H2SO4Ejercicio 3.

Se pretende diluir y purificar continuamente una solucin acuosa stock de glucosa. Esta solucin presenta la siguiente composicin msica: 60% de agua, 36% de glucosa y 4% de impurezas insolubles. Una corriente de esta solucin a 15C y con un caudal de 100 kg/h es mezclado con agua a 40C con un caudal de 400 kg/h. La mezcla a la salida del mezclador debe estar a la temperatura de 37C. Despus de esta operacin, la mezcla es filtrada para la remocin total de las impurezas. Determinar la fraccin de glucosa a la salida del filtroMezcladorFiltro100 Kg/h, 15CGlucosa 36%Agua .. 60%Impurezas . 4%37CGlucosaAguaImpurezasAgua, 40C400 L/hEl proceso para obtener mantequilla salada es mezclar la manteca vegetal cuya composicin en peso es de 1.5% de agua y 98.5% de grasa y una solucin de salmuera. Se quiere obtener una mantequilla con 15.7 % de humedad, 80.5% de grasa, 0.4 % de sal y resto protenas y cenizas. Con la finalidad de obtener una mantequilla con protenas se adiciona leche entera en polvo (65.13% grasa, 2.47% agua, 26.32% protena y el resto cenizas). Si queremos producir 5000 kg/h de mantequilla determine :

La cantidad de grasa de leche, grasa de vegetal y salmuera sern necesarios. La composicin de sal y agua en la salmuera El porcentaje de protenas y cenizas en la mantequilla.Ejercicio 4.OPERACIN UNITARIALixiviacinEn la clase de hoy hablaremos sobre el proceso de mezclado de lquidos.16La lixiviacin es el proceso mediante el cual se separa uno o ms compuestos de un slido por medio del contacto con una fase lquida.

Las fases slida y lquida entran en contacto intimo y el soluto o los solutos se difunden desde el slido a la fase lquida, lo que permite una separacin de los componentes originales del slido.

En la industria de procesos biolgicos y alimenticios, muchos productos se separan de su estructura natural original por medio de una livixiviacin lquido-slido.

LixiviacinEjemplos:Lixiviacin de azcar de las remolacha con agua caliente. Produccin de aceites vegetales, se emplean disolventes orgnicos como hexano, acetona y ter, para extraer aceite de palta, soya, semillas de lino, semillas de ricino, semillas de girasol, semillas de algodn.En la industria farmacutica se obtiene una gran diversidad de productos por lixiviacin de races, hojas y tallos de plantas. En la produccin de caf instantneo soluble, el caf tostado y molido se somete a una lixiviacin con agua pura. El t soluble se fabrica por lixiviacin de hojas de t con agua. El tanino se extrae de las cortezas de rboles por lixiviacin con aguaEjercicio 1. .

Extraccin del Aceite de Soya:

Las semillas de soya con composicin inicial de masa de 18% de aceite, 35% de protenas, 27% de carbohidratos, 8% de fibra y 12% de agua son sometidos a las siguientes etapas del proceso:

Molienda y prensado, donde se separa el aceite puro reduciendo el contenido de aceite en las semillas a 8% en masa, Extraccin del aceite residual con un solvente (hexano), produciendo una torta como un residuo de aceite igual al 5% en masa,Secado de la torta hasta 7.5% de humedad de la masa. Asumiendo que no hay prdidas de protenas y de agua con aceite, determine: la composicin de cada corriente del producto y de subproducto del procesamiento de soya. Las fibras, los carbohidratos, el agua y las protenas pueden ser considerados insolubles en hexano.