PROCESOS DE SEPARACIÓN

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Tabla de contenido

DESCRIPCIÓN        4

DEFINICIÓN        4

EL ORIGEN DE LOS PROCESOS DE SEPARACIÓN        4

SU RELACIÓN CON LA INGENIERÍA QUÍMICA        4

CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS        5

EN BASE A LA MISIBILIDAD DE LOS COMPUESTOS INVOLUCRADOS        5

⮚        HOMOGÉNEAS:        5

⮚        HETEROGÉNEAS        5

SEGÚN LA REESTRUCTURACIÓN DE LOS ENLACES:        6

⮚        QUÍMICAS:        6

⮚        FÍSICAS:        6

EN BASE A LA VARIACION EN EL TIEMPO (TIPO DE REGIMEN)        6

⮚        ESTACIONARIAS:        6

⮚        NO ESTACIONARIAS:        6

EN BASE AL MODO DE OPERACIÓN        7

⮚        OPERACIONES CONTINUAS        7

⮚        OPERACIONES DISCONTINUAS        7

⮚        OPERACIONES SEMICONTINUAS        7

EN BASE A LAS FASES QUE INTERVIENEN        8

EL CONTACTO ENTRE FASES INMISCIBLES PUEDE SER:        9

OPERACIONES POR TRANSFERENCIA DE MASA:        10

DESTILACIÓN        10

ABSORCION DE GASES        11

EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO        11

EXTRACCIÓN SÓLIDO-LÍQUIDO        12

ADSORCIÓN        13

SEPARACIONES POR MEMBRANA        14

OTROS PROCESOS DE SEPARACIÓN        17

OPERACIONES POR TRANSFERENCIA DE CALOR        18

⮚        LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR        18

⮚        LOS HORNOS        18

⮚        LOS EVAPORADORES        19

⮚        LOS CONDENSADORES        19

OPERACIONES POR TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA        19

⮚        CRISTALIZACIÓN        20

⮚        SECADO        20

⮚        LIONIZACIÒN        21

⮚        HUMIDIFICACIÓN. DESHUMIDIFICACIÓN        21

APLICACIONES        22

DESTILACIÓN:        22

EVAPORACIÓN:        23

ABSORCION        23

ADSORCION        24

LIXIVIACION O EXTRACCION SOLIDO-LIQUIDO        24

CRISTALIZACIÓN        24

FILTRACIÓN        24

SEDIMENTACIÓN        25

CENTRIFUGACIÓN        25

TAMIZADO        25

DECANTACIÓN        26

BIBLIOGRAFÍA        27

Indicaciones: En equipos de tres personas como máximo, realizar una investigación bibliográfica sobre los procesos de separación que incluya los tópicos de descripción, clasificación y aplicaciones.

DESCRIPCIÓN

DEFINICIÓN

El concepto de operaciones unitarias en la ingeniería química se basa en la filosofía de que muchas secuencias de etapas pueden reducirse a operaciones o reacciones simples que tienen fundamentos idénticos, sin importar qué material vaya a procesarse. (Foust, Wenzel, Maus & Bryce,2006)

El concepto de las Operaciones Unitarias es una de las alternativas para clasificar los procesos de la industria química. (Cabrera,2007)

EL ORIGEN DE LOS PROCESOS DE SEPARACIÓN

Este principio lo expuso con claridad por primera vez A.D. Little en 1915, basándose en dos ideas fundamentales: la identificación de la personalidad científica de la Ingeniería Química y la estructura de sus planes de estudios. (Cabrera, 2007)

Por otro lado, un antecedente primitivo de las operaciones unitarias puede encontrarse en los trabajos de Libavius. Un alquimista que vivió entre 1550 y 1616. Quien escribió un manual llamado "Alchemia" que contiene la descripción de los procedimientos de transformación de la materia que se conocia en esos tiempos y el equipo utilizado. (Cabrera, 2007)

SU RELACIÓN CON LA INGENIERÍA QUÍMICA

Las operaciones unitarias y los procesos unitarios constituyen los principios fundamentales de la ingeniería química industrial y son la base de los diseños de plantas químicas, fábricas y equipos utilizados. De igual forma, las operaciones unitarias se diseñan en función de los flujos de entrada para cada componente elemental en forma de ecuaciones, una vez resueltas las ecuaciones para los parámetros de diseño, se selecciona una solución óptima entre las varias posibilidades y finalmente diseñar el equipo físico.

CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS

EN BASE A LA MISIBILIDAD DE LOS COMPUESTOS INVOLUCRADOS

• HOMOGÉNEAS: si todos los componentes son miscibles entre si formando una disolución o mezcla homogénea, de forma que las propiedades (composición, temperatura, etc.) en todo el volumen sean las mismas o presenten variaciones continuas. (Aznar & Cabanelas,2015)

• HETEROGÉNEAS: si uno o más de los componentes se presentan en una fase diferente e inmiscible con las demás, de forma que se produzcan discontinuidades en las propiedades dando lugar a interfases que marcan (Aznar & Cabanelas,2015)

• Métodos de separación por difusión Este grupo de operaciones para la separación de los componentes de mezclas, que se basan en la transferencia de material desde una fase homogénea a otra, utilizan diferencias de presión de vapor o de solubilidad. La fuerza impulsora de la transferencia es una diferencia o gradiente de concentración, de la misma forma que una diferencia o un gradiente de temperatura, constituye la fuerza impulsora de la transferencia de calor.
• Métodos de separación mecánicos La separación mecánica se puede aplicar a mezclas heterogéneas. Las técnicas se basan en diferencias físicas entre las partículas, tales como el tamaño, la forma o la densidad. Se aplican para separar líquidos de líquidos, sólidos de gases, líquidos de gases, sólidos de sólidos y sólidos de líquidos.

TAMIZADO

El tamizado es un método de separación de partículas que se basa solamente en la diferencia de tamaño. En el tamizado industrial se vierten los sólidos sobre una superficie perforada o tamiz, que deja pasar las partículas pequeñas, o “finos “, y retiene las de tamaños superiores, o “rechazos “. Un tamiz puede efectuar solamente una separación en dos fracciones. Estas fracciones se llaman fracciones de tamaño no especificado, porque, aunque se conoce el límite superior o inferior del tamaño de las partículas que contiene, se desconoce su tamaño real.

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