operaciones unitarias

7/18/2019 operaciones unitarias

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UNIVERSIDAD NACIONAL

INTERCULTURAL DE LA AMAZONIA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

TRABAJO ENCARGADO:

OPERACIONES UNITARIAS

DOCENTE:

ING. CALEB LEANDRO LAGUNA

ALUMNO:

MAYNAS ROJAS, ELEODORO

CICLO VII

YARINACOCHA, MAYO DEL 2011



INTRODUCCION:

Sería prácticamente imposible estudiar el número casi infinito de procesos químicos quese llevan a cabo en la industria diariamente, si no hubiera un punto en común a todosellos. Afortunadamente, esta conexión existe. Cualquier proceso que se pueda diseñar consta de una serie de operaciones físicas químicas que, en al!unos casos sonespecíficas del proceso considerado, pero en otros, son operaciones comunes e i!uales

para varios procesos. "eneralmente un proceso puede descomponerse en la si!uientesecuencia#$.% &aterias 'rimas(.% )peraciones físicas de acondicionamiento

*.% +eacciones químicas.% )peraciones físicas de separación-.% 'roductosCada una de estas operaciones es una operación unitaria. ste concepto fue introducidoen $/$- por el profesor 0ittle, del &assachussets 1nstitute of 2echnolo! 3&.1.2.4. 0adefinición dada entonces, fue la si!uiente# 5... todo proceso químico conducido encualquier escala puede descomponerse en una serie ordenada de lo que pudieranllamarse operaciones unitarias, como pulveri6ación, secado, cristali6ación, filtración$evaporación, destilación, etc. l número de estas operaciones básicas no es mu !rande, !eneralmente sólo unas cuantas de entre ellas intervienen en un proceso determinado.5



OPERACIONES UNITARIAS

7na operación unitaria puede definirse como un área del proceso o un equipo donde seincorporan materiales, insumos o materias primas ocurre una función determinada,son actividades básicas que forman parte del proceso. 'or e8emplo, la producción de

pulpa o el descorte6ado en una fábrica de papel, o la destilación en un proceso deelaboración de productos químicos.

2odo proceso químico conducido en cualquier escala puede descomponerse en una serieordenada que denominan )'+AC1)9S 7912A+1AS, tales como# &olienda, secado,

evaporación, destilación, etc. l número de estas operaciones básicas no es mu !rande !eneralmente unas cuantas de ellas intervienen en un proceso determinado:.

C0AS1;1CAC1<9 = 0AS )'+AC1)9S 7912A+1AS

1. Flujo de fluidos. studia los principios que determinan el flu8o transporte decualquier fluido de un punto a otro.2. Transferencia de calor. sta operación unitaria concierne a los principios que!obiernan la acumulación transferencia de calor de ener!ía de un lu!ar a otro.3. Evaporación. >ste es un caso especial de transferencia de calor, que estudia la

evaporación de un disolvente volátil 3como el a!ua4, de un soluto no volátil como la salo cualquier otro tipo de material en solución.. Secado. Separación de líquidos volátiles casi siempre a!ua de los materiales sólidos.5. Destilación. Separación de los componentes de una me6cla líquida por medio de laebullición basada en las diferencias de presión de vapor.?. Absorción. n este proceso se separa un componente !aseoso de una corriente por tratamiento con un líquido.7. Separación de membrana. ste proceso implica separar un soluto de un fluidomediante la difusión de este soluto de un líquido o !as, a trav@s de la barrera de unamembrana semipermeable, a otro fluido.. E!tracción l"#uido$l"#uido. n este caso, el soluto de una solución líquida se separa

poni@ndolo en contacto con otro disolvente líquido que es relativamente inmiscible en lasolución.%. Adsorción. n este proceso, un componente de una corriente líquida o !aseosa esretirado adsorbido por un adsorbente sólido.10. &i!iviación l"#uido$sólido. Consiste en el tratamiento de un sólido finamente molidocon un líquido que disuelve extrae un soluto contenido en el sólido.ll. 'ristali(ación. Se refiere a la extracción de un soluto, como la sal, de una solución

por precipitación de dicho soluto.12. Separaciones f"sico$mec)nicas. 1mplica la separación de sólidos, líquidos o !ases

por medios mecánicos, tales como filtración, sedimentación o reducción de tamaño, que

por lo !eneral se clasifican como operaciones unitarias individuales.



C7S21)9A+1)

1. Exis!" #!s i$%s &! #'"s(!#!")i's. M!")i%"! * !x$li+! )'l!s s%":

0A 2+A9S;+9C1A = &ASA

0as operaciones de transferencia de masa se caracteri6an por transferir una sustancia atrav@s de otras a escala molecular. 'or e8emplo, cuando el a!ua, por evaporación, pasade una alberca a una corriente de aire que flue sobre la superficie del a!ua, lasmol@culas de vapor de a!ua se difunden, a trav@s de las mol@culas de aire en lasuperficie, dentro de la masa de la corriente de aire, la cual las arrastra consi!o. lfenómeno que nos interesa, principalmente, no es el movimiento como resultado de unadiferencia de presión, como sucede cuando se bombea un líquido a trav@s de unatubería. n los problemas por tratar, la transferencia de masa es un resultado de ladiferencia de concentraciones, o !radiente, en donde la sustancia que se difundeabandona un lu!ar en que esta mu concentrada pasa a un lu!ar de ba8a concentración.

7n tro6o de a6úcar sumer!ido en una ta6a de caf@ se disuelve se difunde, sina!itación, en la solución que lo rodea. Cuando la madera verde reci@n cortada se exponea la acción atmosf@rica, se seca parcialmente a medida que el a!ua de la madera sedifunde hasta la superficie cortada despu@s, a la atmósfera circundante.

LA TRANS-ERENCIA DE CALOR.

=e los tres procesos de transporte a estudiar, el transporte de calor es probablemente elmás familiar dado que es parte de nuestra experiencia diaria, por e8emplo cuando se nosenfría la sopa o el caf@. 'rocesos que emplean transporte de calor aparecenfrecuentemente en la industria química# Calentamiento del petróleo crudo 3u otra me6clalíquida4 hasta su punto de ebullición para separarlo en fracciones en una columna de

destilación o la remoción del calor !enerado en una reacción química.

xisten tres mecanismos diferentes por los cuales ocurre esta transferencia de calor#i. Conducción, en donde el calor pasa a trav@s de la sustancia misma del cuerpo.ii. Convección, en el cual el calor es transferido por el movimiento relativo de partesdel cuerpo calentado, iii. +adiación, mecanismo por el que el calor se transfiere directamente entre partes=istantes del cuerpo por radiación [email protected] descripción matemática de este transporte forma una parte importante de la cienciade la mecánica de fluidos. Como el concepto de transporte de cantidad de movimiento"eneralmente no se enfati6a, debemos revisar al!unas definiciones básicas.

2. Al"%s /'!#i'l!s s! )'li!"'" % !"(#'" )%" (')ili&'& !x$li+! ' +! s!

&!!.

Se calientan al!unos materiales con facilidad por la conductividad t@rmica

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'l"%s !4!/$l%s.



7n (li&% "% "!3%"i'"% es aqu@l cua viscosidad varía con la temperatura la tensióncortante que se le aplica. Como resultado, un fluido no%netoniano no tiene un valor deviscosidad definido constante, a diferencia de un fluido netoniano.

7n (li&% "!3%"i'"% es un fluido cua viscosidad puede considerarse constante en eltiempo. 0a curva que muestra la relación entre el esfuer6o o ci6alla contra su tasa dedeformación es lineal pasa por el ori!en, es decir, el punto B,D. l me8or e8emplo deeste tipo de fluidos es el a!ua en contraposición al pe!amento, la miel o los !eles queson e8emplos de fluido no netoniano.

7n buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos netonianos ba8ocondiciones normales de presión temperatura# el aire, el a!ua, la !asolina, el vino al!unos aceites minerales.

n función de su reo!rama los fluidos no netonianos pueden dividirse en,E 'lásticosE 2ixotrópicosE 'seudo%plásticosE =ilatantesE 1rreversibles

C%/$%#'/i!"% Ps!&%5$l6si)%

8emplos# 'olímeros en disolución, tinta de impresión, mermelada, etc.C%/$%#'/i!"% Pl6si)%

Son materiales esencialmente parecidos a los pseudo%plásticos pero necesitan de una

tensión mínima 3o fluide6 límite4 para que exista deformación continua. l reo!rama deFin!ham tiene una función característica 3 4 f D . G HIJ$ .8emplos# 'asta dentrífica, pomadas, !rasas, chocolate, tinta de bolí!rafoKC%/$%#'/i!"% Tix%#7$i)%

0a viscosidad depende de la velocidad de deformación del tiempo 3LM4.8emplos# 'inturas 3pequeñas ru!osidades desaparecen con el tiempo4, maonesa,Netchup 3tardan un tiempo en recuperar su forma4, etc.C%/$%#'/i!"% Dil''"!

8emplos# Arena húmeda, almidón en a!ua, depósitos de pinturas al aceite, etc.

8. P%#+! !" l's 9%"'s &! /'*%# 'li& s! s!)' !l $#%&)% si !s '4' l'

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http://es.wikipedia.org/wiki/Agua





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