Procesos Quimicos

Trabajo colaborativo Numero 1

Presentado Por:

Nelly Roció Rojas Araque

Código. 1.057.579.379

Erika Johana Gutiérrez

Código. 1057589191

Procesos Químicos

Grupo

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Tutor:

Jaime Ernesto Narváez

Universidad Nacional Abierta Y A Distancia Unad

Escuela De Ciencias Básicas, Tecnología E Ingeniería

Ingeniería Industrial Sogamoso 2014

INTRODUCCIÓN

Dentro de todo proceso de transformación físico-química, existen un sin número de caminos por los cuales se puede llegar a objetivo final que se quiera, estos caminos a los que podemos llamar operaciones, actividades o tecnologías varían dependiendo de cierto tipo de requerimientos generales o específicos del proceso como tal. Variables como costos, calidad del producto, condiciones de materia prima, costos de operación, etc. Hacen que se escojan o se desechen ciertos tipos de tecnologías u operaciones dentro de un proceso.

En el siguiente documento se realiza con el objetivo realizar un análisis para la escogencia de una tecnología u operación unitaria que permita la cosecha de un producto llamado spirulinamax, proveniente de un cultivo de micro algas.

Resolver de manera colaborativa los siguientes productos

Usted como ingeniero Industrial es contratado como gerente para Colombia de la Corporación Capsula, y llevando un mes en este cargo se encuentra con su primer gran reto gerencial. El día 22 de julio del 2018 debe entregar un informe a la junta directiva de la corporación, sobre el área de biotecnología y su nuevo producto spirulinamax.

Caso (05 de julio del 2018): El ingeniero procesista y líder del área de Biotecnología debe elegir el mejor método para realizar la cosecha de un producto biológico llamado spirulinamax, proveniente de un cultivo de la micro alga spirulina la materia a cultivar es un fluido con sólidos suspendidos pero en una concentración muy baja (1 gramo de spirulina/ l de cultivo) el propone 5 métodos de cosecha los cuales son:

1. Filtración

2. Centrifugación

3. Floculación

4. Sedimentación

5. Electrocoagulación

1. Métodos de cosecha de Spirulinamax

Los métodos de cosecha que se presentan a continuación, se tienen como alternativas para la obtención de Spirulinamax. Se pretende con esta identificación buscar el método que mejor se acomode al proceso desde el punto de vista económico y energético.

1. Filtración:

Se denomina filtración al proceso unitario de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido.1

Las aplicaciones de los procesos de filtración son muy extensas, encontrándose en muchos ámbitos de la actividad humana, tanto en la vida doméstica como de la industria general, donde son particularmente importantes aquellos procesos industriales que requieren de las técnicas químicas.

La variedad de dispositivos de filtración o filtros es tan extensa como las variedades de materiales porosos disponibles como medios filtrantes y las condiciones particulares de cada aplicación: desde sencillos dispositivos, como los filtros domésticos de café o los embudos de filtración para separaciones de laboratorio, hasta grandes sistemas complejos de elevada automatización como los empleados en las industrias petroquímicas y de refino para la recuperación de catalizadores de alto valor, o los sistemas de tratamiento de agua potable destinada al suministro urbano.

2. Centrifugación:

La centrifugación es un método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos de diferente densidad mediante una fuerza centrífuga. La fuerza centrífuga es provista por una máquina llamada centrífugadora, la cual imprime a la mezcla un movimiento de rotación que origina una fuerza que produce la sedimentación de los sólidos o de las partículas de mayor densidad.

Los componentes más densos de la mezcla se desplazan fuera del eje de rotación de la centrífuga, mientras que los componentes menos densos de la mezcla se desplazan hacia el eje de rotación. De esta manera los químicos y biólogos pueden aumentar la fuerza de gravedad efectiva en un tubo de ensayo para producir una precipitación del sedimento en la base del tubo de ensayo de manera más rápida y completa.

3. Floculación:

La floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición de sustancias denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes en el agua, facilitando de esta forma su decantación y posterior filtrado. Es un paso del proceso de potabilización de aguas de origen superficial y del tratamiento de aguas servidas domésticas, industriales y de la minería.

El proceso de floculación es precedido por la coagulación, por eso se suele hablar de los procesos de coagulación-floculación. Estos facilitan la retirada de las sustancias en suspensión y de las partículas coloidales:

La coagulación es la desestabilización de las partículas coloidales causadas por la adición de un reactivo químico llamado coagulante el cual, neutralizando sus cargas electrostáticas, hace que las partículas tiendan a unirse entre sí.

La floculación es la aglomeración de partículas desestabilizadas en microflóculos y después en los flóculos más grandes que tienden a depositarse en el fondo de los recipientes construidos para este fin, denominados sedimentadores.

Los factores que pueden promover la coagulación-floculación son el gradiente de la velocidad, el tiempo y el pH. El tiempo y el gradiente de velocidad son importantes al aumentar la probabilidad de que las partículas se unan y da más tiempo para que las partículas desciendan, por efecto de la gravedad, y así se acumulen en el fondo. Por otra parte el pH es un factor prominente en la acción desestabilizadora de las sustancias coagulantes y floculantes.

La solución floculante más adecuada a la naturaleza de los materiales en suspensión con el fin de conseguir aguas decantadas limpias y la formación de lodos espesos se determina por pruebas, ya sea en laboratorio o en el campo.

En la minería, los floculantes utilizados son polímeros sintéticos de alto peso molecular, cuyas moléculas son de cadena larga y con gran afinidad por las superficies sólidas. Estas macromoléculas se fijan por adsorción a las partículas y provocan así la floculación por formación de puentes interpartículas.

4. Sedimentación:

La sedimentación es el proceso por el cual el sedimento en movimiento se deposita. Un tipo común de sedimentación ocurre cuando el material sólido, transportado por una corriente de agua, se deposita en el fondo de un río, embalse, canal artificial, o dispositivo construido especialmente para tal fin. Toda corriente de agua, caracterizada por su caudal, tirante de agua, velocidad y forma de la sección tiene una capacidad de transportar material sólido en suspensión y otras moléculas en disolución. El cambio de alguna de estas características de la corriente puede hacer que el material transportado se deposite o precipite; o el material existente en el fondo o márgenes del cauce sea erosionado.

Puesto que la mayor parte de los procesos de sedimentación se producen bajo la acción de la gravedad, las áreas elevadas de la litosfera terrestre tienden a ser sujetas prevalentemente a fenómenos erosivos, mientras que las zonas deprimidas están sujetas prevalentemente a la sedimentación. Las depresiones de la litosfera en la que se acumulan sedimentos, son llamadas cuencas sedimentarias.

5. Electrocoagulación:

La electrocoagulación-flotación (ECF) es una técnica alternativa. Consiste en aplicar una corriente eléctrica a los electrodos dentro del tanque y

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