Operaciones Unitarias y Procesos Unitarios

 

OPERACIONES UNITARIAS Y PROCESOS UNITARIOS. Los pasos en la obtención de cualquier producto químico, tal como el descrito en la Figura 1.4 y también en los símbolos de la Figura 1.3, pueden clasificarse en tres grandes grupos: •

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on pocas e!cepciones, la parte m"s importante de cualquier planta química es el reactor,donde ocurre el cambio químico de reacti#os a productos. $ntes $nt es de que los rea reacti cti#os #os lle llegue guenn al rea reacto ctorr pue puede denn pas pasar ar por dif difere erente ntess equipos.%l ob&eti#o de estos aparatos es colocar estos compuestos en las condiciones apropiadas de presión, temperatura, fase, etc., necesarias en el reactor. 'espu 'e spués és que los pro produc ductos tos aba abando ndonan nan es esta ta uni unidad dad deb deben en se serr pro proce cesad sados, os, modificando así su temperatura, presión, pure(a, etc., para poder salir al mercado. %n general, todos los equipos ) e!cepto el reactor ) son utili(ados para producir cambios físicos:: calentamiento, compresión, molienda, separación, etc. físicos Las operaciones físicas reali(adas para producir estos cambios, tales como transmisión de calor, flu&o de fluidos, destilación, etc., son llamadas *peraciones +nitarias. Los cambi cambios os químicos químicos   qu quee oc ocur urre renn en el re reac acto torr o re reac acci cion ones es qu quím ímic icas as co como mo o!idación, nitración,+nitarios. polimeri(ación, reducción, esterificación, etc., se conocen con el nombre de rocesos La sol soluci ución ón de cas casii cua cualqu lquier ier pro proble blema ma de ing ingeni enierí eríaa quí químic mica, a, que in# in#olu olucre cre una operación o un proceso unitario incluye los siguientes pasos: 1. -eali(ar -eali(ar el balance balance de materia materia para para calcular calcular las masas masas de reacti#os reacti#os y producto productos. s. . -eal -eali(ar i(ar el balance balance de energía energía para encontra encontrarr todas las interacci interacciones ones energé energéticas ticas del proceso, fundamentalmente calor y traba&o. $lgunas #eces es necesario resol#er los balances de materia y energía de manera combinada. 3. al alcul cular ar las #elocid #elocidade adess de reacci reacción ón y de transfe transferen rencia cia de masa, masa, de lo cua cuall se ocupan la cinética química y los fenómenos de transporte.

 

usados sados para representar representar equipos  Figura 1.3. Símbolos u

CLASIICACI!N "E LAS OPERACIONES UNITARIAS.   Las operaciones unitarias son de naturale(a física. /e pueden di#idir en 0 grandes grupos: 1. . 3. 4.

Fl Flu& u&oo ddee flu fluid idos os.. ran ransm smis isió iónn de ccal alor or.. 2e(clado. /epa /epara raci ción ón:' :'es esti tila laci ción ón,, e!tr e!trac acci ción ón,, ab abso sorc rció ión, n, ad adso sorc rció ión, n, e# e#ap apor orac ació ión, n, cristali(ación, umidificación, secado, filtración y centrifugación. 0. 2ane 2ane&o &o de sólidos:o sólidos:ompre mpresión sión,, molienda, molienda, tami tami(ado (ado y fluidi(ac fluidi(ación. ión.oo ay una clara di#isión entre algunas operaciones.%l funcionamiento de une#aporador  continuo requiere de conocimientos sobre flu&o de fluidos, transferencia de calor5 así mismo la cristali(ación, como en la obtención del idrosulfito, puede ocurrir en la e#aporación, e#aporación, etc.

 

 Figura 1.4. Diagrama del proceso de obtención obtención de hidrosulfito de sodio sodio

CLASIICACI!N "E LOS PROCESOS UNITARIOS.  /onn aq aque uell llos os qu quee re requ quie iere renn de un unaa o m"s op oper erac acio ione nes, s, en la lass qu quee oc ocur urre renn /o transformaciones químicas. Los procesos unitarios est"n clasificados de acuerdo con el tipo de reacción química in#olucrada. %n 1640, en su te!to 7e emical rocess 8ndustries7 el profesor -. . /re#e clasificó los principales procesos unitarios de la siguiente manera: 1. . 3. 4. 0. 9.

ombus om usti tióón *!idación eut e utra rali li(a (aci ción ón Form Fo rmac ació iónn de sil silic icat atos os aus a usti ti(a (aci ción ón %le lecctr tról ólis isis is

. 'obl ble e adesc de scom posi sici ción ón ;. 'o alc a lcin ina ció ión nompo 6. itración 1