Operaciones unitarias
Enviado por Sensacionsk8 • 11 de Abril de 2018 • Informes • 1.109 Palabras (5 Páginas) • 81 Visitas
CAPITULO VI LAS OPERACIONES UNITARIAS
CONCEPTO
Como Operaciones Unitarias se conoce a todos los procesos químicos en general y a todas las operaciones unitarias en particular.
OBJETIVO
Modificar las condiciones de una determinada cantidad de materia en forma más útil a nuestros fines.
CAMBIOS EN LA MATERIA Se realiza por tres caminos:
Modificando su masa o composición: separación de fases, mezcla, reacción química.
Modificando el nivel o calidad de la energía que posee : Enfriamiento, vaporización, aumento de presión.
Modificando sus condiciones de movimiento: Aumentando o disminuyendo su velocidad o su dirección. (Son únicos cambios posibles)
DEFINICION DEL ESTADO TOTAL DE UN CUERPO
Esta absolutamente definido cuando están especificadas :
Cantidad de materia y composición.
Energía total (interna, eléctrica, magnética, potencial, cinética).
Componentes de la velocidad de la que está animado
EXPRESION MATEMATICA QUE TIENE BASE EN LAS TRES LEYES DE LA CONSERVACION
LEYES DE CONSERVACION
Ley de la conservación de la materia.
Ley de la conservación de la energía.
Ley de la conservación de la cantidad de movimiento.
CLASIFICACION DE LAS OPERACIONES UNITARIAS
La clasificación se realiza de acuerdo a la propiedad que se transfiera en la operación y sea la más relevante.
Esta propiedad puede ser: materia, energía o cantidad de movimiento.
EJEMPLOS PARA IDENTIFICAR QUE PROPIEDAD SE TRANSFIERE
EXPLICACION DEL EJEMPLO 1
Llegan al tanque dos corrientes liquidas: una contiene agua y otra benceno con acetona.
La acetona es soluble en agua.
El agua no posee acetona. [acetona] en fase acuosa = 0
Quiere decir que no está en equilibrio con [acetona] en la fase bencénica.
La interpretación matemática es:
[pic 1]
EJEMPLO 1. SISTEMA EXTRACTOR OPERACION UNITARIA: EXTRACCION PROPIEDAD QUE SE TRANSFIERE: MATERIA CAUSA: DIFERENCIA DE CONCENTRACIONES
INTERPRETACION MATEMATICA
De acuerdo a la ley de reparto:
y = m x y =fracción molar de acetona en agua. x = fracción molar de acetona en benceno
m = constante de reparto
el sistema tiende al equilibrio es decir: La acetona se transfiere desde la fase bencénica a la fase acuosa.
Salen del decantador en equilibrio o cerca, con una cierta fracción molar de acetona en cada una de las fases. Operación conocida como:
EXTRACCION LIQUIDO - LIQUIDO
Propiedad: Transferencia de materia
EJEMPLO 2 EXPLICACION
El alimento se calienta, se vaporiza el disolvente volátil mediante el vapor serpentin.
Condensa y cede energía al liquido del tanque.
El vapor condensará a una temperatura superior al punto de ebullición de disolución.
La Operación Unitaria es la EVAPORACION
Propiedad: TRANSMISION DE CALOR
CAUSA DE EVAPORACION: Diferencia de temperaturas entre las dos corrientes.
Existe transferencia de materia: V – L en
[pic 2]
EXPLICACION EJEMPLO 3
El Sedimentador separa las partículas sólidas dispersas en un líquido.
Las partículas sólidas y el líquido tienen diferentes densidades.
Las partículas líquidas tienen movimiento ascendente : las sólidas sedimentan, van hacia el fondo y son eliminadas como lodos.
Las particulas sólidas ceden parte de su cantidad de movimiento a las moléculas de líquido de su alrededor.
Cuanto mayor sea la viscosidad del líquido frena el movimiento de las partículas sólidas.
Las moléculas líquidas aceleradas por las sólidas trasmiten su movimiento a capas de líquido más alejadas, debido a interacciones moleculares.
[pic 3]
OPERACION UNITARIA: SEDIMENTACION PROPIEDAD QUE SE TRANSFIERE: TRANSPORTE DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO .
CAUSA DE LA SEDIMENTACION: DIFERENCIA DE VELOCIDADES IMPORTANTE
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