Flujo De Fluidos

Las operaciones unitarias son el conjunto de etapas elementales de un proceso de tratamiento o de producción. De acuerdo al origen del concepto de operaciones unitarias, pueden clasificarse de acuerdo al tipo de fenómenos predominantes que ocurren en ellas; por ejemplo, es posible clasificarlas en operaciones unitarias físico-mecánicas y en operaciones unitarias fisicoquímicas (operaciones de equilibrio de fases). Las operaciones unitarias físico-mecánicas incluyen etapas de transformación de la composición de una mezcla, así como en cambios de forma y tamaño. Entre las operaciones unitarias físico-mecánicas se pueden citar al cribado, tamizado, reducción de tamaño (trituración y molienda), separación por gravedad (sedimentación), separación centrífuga (separador tipo ciclón), separación por campo eléctrico (precipitación electrostática), mezclado, filtración y flotación. Entre las operaciones unitarias fisicoquímicas se encuentran aquellas regidas por la transferencia de masa, y que se conocen como operaciones unitarias en equilibrio de fases: gas-líquido (absorción, aireación en medio líquido), líquido-sólido (adsorción), sólido líquido (lixiviación) y líquido-sólido (extracción). En adición, existen operaciones unitarias que, además de los mecanismos de transferencia de masa, emplean también mecanismos de transferencia de calor para mejorar la separación de los componentes tales como el secado, evaporación. La asignatura de Operaciones Unitarias establece los fundamentos teóricos y principios elementales que vinculan a los balances macroscópicos (Balances de Materia y Energía, Mecánica de Fluidos), con los balances microscópicos (mecanismos de transferencia de masa y de calor) utilizando los conceptos y relaciones entre fases establecidos en Fisicoquímica.

Su clasificación:

1- según su propiedades que se transfiere

2- según las fases implicadas.

3- Según su aplicación.

-Ing. Yeimmy Peralta. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERÍA INGENIERIA INDUSTRIAL. Operaciones unitarias "procesos químicos". http://datateca.unad.edu.co/contenidos/332569/Operaciones_Unitarias.pdf

DIFERENTES OPERACIONES UNITARIAS.

DESTILACION

La destilación es una operación unitaria que consiste en separar dos o más componentes de una mezcla líquida (en la que todos los componentes son más o menos volátiles) aprovechando la diferencia de volatilidades de los componentes que forman la mezcla. Se consigue seleccionando la temperatura y presión de tal manera, que la fase líquida y vapor que se forman tengan concentraciones relativas diferentes. Cuanto mayor sea la diferencia de volatilidades entre los componentes de la mezcla, mayor será la diferencia entre la composición del líquido y del vapor que se generan. Así, la mezcla líquida a su punto de ebullición desprenderá vapores más ricos en componentes volátiles. Los vapores se condensarán aparte constituyendo el destilado. La destilación puede llevarse a cabo de muchos modos distintos. Hay dos tipos básicos de operación: destilación sin reflujo o destilación simple y destilación con reflujo o rectificación. La destilación simple es la operación de hervir el líquido de un recipiente -la caldera- condensándose aparte los valores que constituirán el destilado, quedando en la caldera el residuo. Realmente no es una operación de transferencia de materia, pues el líquido y el vapor que se genera están en equilibrio. Se describe mejor como operación de transferencia de calor. La destilación con reflujo o rectificación se lleva a cabo en una columna, donde el vapor que abandona la cabeza de la columna se condensa, y una fracción del líquido condensado se devuelve a la columna, lo que constituye el reflujo; el resto se retira como producto destilado. En el interior de la columna se ponen en contacto el vapor ascendente con el líquido descendente. En un nivel dado de la columna estas dos corrientes se ponen en contacto entre sí, por lo que hay una transferencia de materia: pasan los componentes más volátiles del líquido al vapor, y los componentes menos volátiles del vapor al líquido, con lo que el vapor se enriquece en componentes volátiles a medida que asciende por la columna.

-A. Marcilla Gomis, publicaciones de la universidad de alIcante. Textos docentes. Edición electrónica, ESPAGRAFIC. ISBN: 84-7908-405-7, Depósito Legal: MU-1.148-1998, Edición a cargo de Compobell, S.L. Murcia.

ABSORCION DESABSORCION

La absorción es una operación unitaria de transferencia de materia que consiste en poner un gas en contacto con un líquido para que éste disuelva determinados componentes del gas, que queda libre de los mismos. La absorción puede ser física o química, según que el gas se disuelva en el líquido absorbente o reaccione con él dando un nuevo compuesto químico. La desabsorción es la operación unitaria contraria a la absorción. En ella un gas disuelto en un líquido es arrastrado por un gas inerte siendo eliminado del líquido. Para la absorción, pueden utilizarse los mismos tipos de aparatos descritos en la destilación, pues las fases en contacto serán también un líquido y un gas. Se usan normalmente columnas de platos –contacto discontinuo o por etapas– o de relleno –contacto continuo–. Ambas utilizan la fuerza gravitatoria para la circulación del líquido. Algunos dispositivos emplean medios mecánicos para facilitar el contacto entre las fases. Las torres de pulverización son columnas vacías en las que el líquido entra a presión por un sistema de ducha, circulando el gas en sentido contrario. Todos estos equipos propician la puesta en contacto de un gas y un líquido que no están en equilibrio, realizándose una transferencia de materia entre ambos. La fuerza impulsora actuante es la diferencia entre la presión parcial en el gas del componente que se transfiere y la presión parcial que tendría el componente en un gas que estuviera en equilibrio con el líquido del punto considerado. 0 bien, observando el fenómeno en la fase líquida, la fuerza impulsora es la diferencia entre la concentración del soluto en el líquido y la concentración que estaría en equilibrio con el gas del punto considerado. Como aplicaciones de la absorción pueden citarse la eliminación de gases ácidos (H2S, CO2, SO2) de los gases de chimenea mediante distintas corrientes (agua a presión, solución de NaOH, o soluciones de etanolaminas).

-A. Marcilla Gomis, publicaciones de la universidad de alIcante. Textos docentes. Edición electrónica, ESPAGRAFIC.

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