Introducción.
Actualmente existen procesos, los cuales constan de una serie de operaciones unitarias, que comúnmente son etapas de separación físico-mecánicos que se los pueden hallar en las líneas de producción de una Industrial, puesto que cualquier proceso diseñado consta de series de operaciones químicas y físicas que son específicas del proceso considerado, y sin embargo, en otros procesos son operaciones comunes e iguales para varias transformaciones. Un proceso se descompone generalmente en la siguiente secuencia:
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Figura 1. Esquema general de un proceso Fuente: sites.google. Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José |
Fuente: fpatinosuarez.wixsite
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Definicion
- Warren L. McCabe, Julian C. Smith y Peter Harriot, en el año (2007) expusieron que mediante el estudio sistemático de las Operaciones Unitarias, se evidencia que las operaciones constituyen la trama de la industria y las líneas de producción, puesto que esta se unifica y simplifica el tratamiento de todos los procesos de la misma industria.
- Geankoplis Christie. J (1998) analizó el caso de la transferencia de calor a un líquido en ebullición de la sección 4.8 del libro procesos de transporte y operaciones unitarias. Un ejemplo muy importante de este tipo de transferencia de calor, bastante frecuente en las industrias de proceso, es el que recibe el nombre general de evaporación.
- Ibarz Albert & Barbosa-Cánovas. G (2011) Afirmaron que las Operaciones Unitarias pueden distinguirse de diferentes tipos, dependiendo de la naturaleza de la transformación llevada a cabo, así cabe distinguir etapas físicas, químicas y bioquímicas.
Análisis grupal.
Las operaciones unitarias también pueden definirse como procesos individuales, porque en estas se utilizan y agregan materias primas e insumos y equipos, dónde ocurren cambios físicos y químicos, que son partes de las actividades operativas del proceso, para realizar ampliamente las etapas físicas fundamentales de la preparación de reactantes, separación y purificación de productos, recirculación de los reactantes no convertidos, y controlar la transferencia de energía hacia o desde el reactor químico.
Fuente: operacionesunitariasindustrial.blogspot.com
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Secuencia de Ordenamiento
Fuente: Unknown,(2018)
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Fuente: http://operacionesunitarias97.blogspot.com/
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Según
Ibarz Albert & Barbosa-Cánovas. G (2011) la propiedad transferida de las
Operaciones Unitarias se puede clasificar en distintos grupos, pues los cambios
posibles que puede experimentar un cuerpo vienen definidos por la variación que
experimenta en su masa, energía o su velocidad.
Así,
las Operaciones Unitarias se clasifican según el esquema:
• Operaciones Unitarias de transferencia de materia.
•
Operaciones Unitarias de transmisión de calor.
•
Operaciones Unitarias de transporte de cantidad de movimiento.
Fuente:ingelibreblog.wordpress
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Operaciones
Unitarias de transferencia de materia.
de
presiones, como por ejemplos el petróleo, solventes y licores.
Fuente: tecnica5merlo.edu.ar
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Absorción: Un componente de una mezcla gaseosa por un líquido, según la
solubilidad del gas en el líquido: puede ser con o sin reacción química.
Fuente: materias.fi.uba.ar
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Fuente: industriaquimica.net
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Adsorción:
También denominada Sorción. Consiste en la eliminación de uno o más componentes
de un fluido (líquido o gas) por retención en la superficie de un sólido, como
por ejemplos el secar gases, oler y solventes.
Fuente: industriaquimica.net
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Intercambio
Iónico: Sustitución de uno o varios iones de una disolución
por otros del agente intercambiador, como por ejemplos ablandar agua y
desmineralización.
Fuente: ingelibreblog.wordpress.com
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Operaciones
Unitarias de transmisión de calor.
Conducción:
En medios materiales continuos, el calor fluye en sentido decreciente de
temperaturas, y no existe movimiento macroscópico de materia.
Convección:
El flujo entálpico asociado a un fluido en movimiento se le denomina flujo
convectivo de calor. La convección puede ser natural o forzada.
Radiación:
Transmisión de energía mediante ondas electromagnéticas. No se necesita un
medio material para su transmisión.
Fuente: ri.uaemex.mx
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Circulación
interna de fluidos: Estudio del movimiento de fluidos por el interior
de tuberías. También se incluye el estudio de los aparatos utilizados en la
impulsión de los fluidos (bombas, compresores, soplantes y ventiladores) y los
mecanismos utilizados en la medición de las propiedades propias de los fluidos
(diafragmas, venturímetros, rotámetros, etc.).
Circulación externa de fluidos: El fluido circula por el exterior de un sólido. Se incluyen las operaciones de flujo de fluidos a través de lechos porosos fijos, lechos fluidizados (Fluidización) y transporte neumático.
Fuente: slideplayer.es
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Movimiento
de sólidos en el seno de fluidos: Es la base de la
separación de un sólido que se halla en el seno de un fluido. Dentro de este
tipo de separaciones se incluyen las siguientes operaciones: Sedimentación,
Filtración y Ultrafiltración, entre otras.
Fuente: sc.ehu.es
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Humidificación
y Deshumidificación: Tienen tres finalidades: Humidificación y
deshumidificación de un gas y enfriamiento de líquidos, como por ejemplo,
central térmica.
Fuente:
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Cristalización:
Formación de partículas sólidas cristalinas en el seno de una fase homogénea
líquida. Purificar productos y obtener cristales.
Fuente: cursolusegil.blogs.upv.es
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Fuente: ingenieriadepetroleo.com
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
1. Filtración. El problema general de la separación de partículas sólidas de líquidos se puede resolver usando gran diversidad de métodos, dependientes del tipo de sólido, de la proporción de sólido a líquido en la mezcla, de la viscosidad de la solución y de d otros factores.
Fuente: depuraoras.es
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
2.
Precipitación y sedimentación. En la precipitación y la
sedimentación las partículas se separan del fluido debido a las fuerzas gravitacionales
que actúan sobre las partículas de tamaños y densidades diferentes como por
ejemplo, el tratamiento de efluentes.
Fuente: slideplayer.es
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
3.
Precipitación y sedimentación por centrifugación.
En las separaciones por centrifugación, las partículas se separan del fluido a
causa de las fuerzas centrífugas que actúan sobre las partículas de tamaños y
densidades diferentes. Se usan dos tipos generales de procesos de separación.
Fuente: es.slideshare.net
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
4.
Filtración centrífuga. El segundo tipo de proceso de
separación por centrifugación es la filtración centrífuga que se asemeja a la
filtración ordinaria en la que un lecho o torta de sólidos se acumula en una pantalla,
pero se utiliza la fuerza centrífuga para provocar el flujo en lugar de una
diferencia de presión.
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
5. Reducción mecánica de tamaño y separación. En la reducción
mecánica de tamaño, las partículas sólidas se fragmentan por medios mecánicos
en tamaños más pequeños y se separan de acuerdo con sus dimensiones como por
ejemplo, uso extendido industrial.
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
- Aplicación de cartucho filtrante, usando como careta antiguas. Se aplica en le campo de la industria Química
Elaborado Por: Alvarez José, García Rafael, Vera José
Desorción (Stripping)
La desorción es la operación inversa a la absorción. Se puede efectuar:
I) Pasando una corriente de aire u otro gas para invertir el equilibrio de adsorción.
II) Pasar por el lecho del adsorbente una corriente que mejore las propiedades de este.
III) Elevando la temperatura (José Manuel de la Iglesia Ceballos)
- Se aplica en los procesos de la Desorción de Olores. También se aplica en los procesos de obtención de Nitrógeno
Dentro
de esta investigación se llegó a concluir que:
v Las
operaciones unitarias son un pilar muy importante en las industrias, porque
aquel individualismo por parte de esta permite comprender mejor un proceso
manufacturero. Esta aparte de utilizar materias primas, materiales e insumos,
también incorpora equipos que netamente
son indispensables en aquella elaboración no sólo de bienes, sino de alimentos
como tal.
v Por
lo general, una de sus característica es la separación físico-mecánico en la
transformación de una sustancia “x”, puesto que esta va por etapas en el
desarrollo operativo de la industria.
v Por
su parte, estas operaciones básicas o individuales dan con cierta certeza a un
ingeniero, ya sea industrial o químico, fundamentos y bases, para que éste puede analizar e
interpretar, corregir, y controlar las
etapas del proceso en sí.
McCabe
Warren. L., Smith Julian. C., y Harriot P (2007). Operaciones Unitarias en
Ingeniería Química (7ma edición, p.4). México: McGraw-Hill/Interamericana
Editores.
Geankoplis
Christie. J (1998). Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias (3era
edición, p.545, 884 y 885). México: Compañía Editorial Continental.
Ibarz
Albert & Barbosa-Cánovas. G (2011). Operaciones Unitarias en la Industria
de Alimentos (1era edición, p. 30, 31, 32 y 33). España: Ediciones
Mundi-Prensa.
Becerra,
Viter (17 de enero del 2013). Introducción a la Ingienería química 2do-sem
2010: Operaciones Unitarias. Obtenido de es.slideshare https://es.slideshare.net/vitoly12/operaciones-unitarias-16048476
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