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Notas de Clase.

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Destilación

La destilación es una operación unitaria de transferencia de masa que


consiste en separar dos o más componentes de una mezcla líquida,
aprovechando las diferencias en sus presiones de vapor (volatilidad).

La destilación puede llevarse a cabo de muchos modos, distinguiéndose


dos tipos básicos de operación: destilación sin reflujo o simple y
destilación con reflujo, comúnmente llamada rectificación.

La destilación simple es la operación


de hervir el líquido de un recipiente
condensándose los vapores que
constituirán el destilado.

La destilación con reflujo o


rectificación es una operación de
separación de uno o varios
componentes de una mezcla líquida
mediante la acción de un vapor
generado por calefacción de la
mezcla original.

El equipo Corning es un equipo para montajes de operaciones básicas,


compuesto por una agrupación de piezas. Este equipo es utilizado para
la destilación simple, destilación por arrastre de vapor, destilación a
vacío, etc.

Las variables de operación es la composición de la mezcla, cantidad de


líquido en el fondo, presión, temperatura, etc.

El proceso de destilación no es recomendable para algunas mezclas de


componentes que no tengan los puntos de ebullición muy cerca, para
sustancias que sean corrosivas y para mezclas que no se pueden
calentar por que sufrirían de un proceso de descomposición.

Bibliografía:
1. Bizama Fica Carlos A. (2008). Operaciones unitarias: tema 4. Tipos de operaciones unitarias. Recuperado
de
https://www.academia.edu/7012415/TEMA_4_Tipos_de_Operaciones_Unitarias_Operaciones_Unitarias_Tema_4_Tipos_de_Operacio
nes_Unitarias_Profesor_Sr
2. Espinoza, G, U. María, L. (2012). Operaciones y procesos unitarios. Apuntes de estudio. Perú. Recuperado
de https://issuu.com/maluegu/docs/operaciones_y_procesos_unitarios.
3. LÓPEZ, DC, MAHECHA, CA, ACEVEDO, L., HOYOS, LJ ANÁLISIS JERÁRQUICO DE VARIABLES DE OPERACIÓN
DE UNA TORRE DE DESTILACIÓN DE CRUDO USANDO DATOS DE PLANTA, MODELOS DE SIMULACIÓN Y
DISEÑO DE EXPERIMENTOS. Revista ION [en linea]. 2008, 21 (1), 7-16 [fecha de consulta 23 de febrero de
2020]. ISSN: 0120-100X. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=342030279001

Evaporación

La evaporación es una operación unitaria controlada por transmisión de


calor que consiste en la separación de una mezcla liquida, generado a
partir de la misma, por ebullición, un vapor integrado por los
componentes más volátiles de la mezcla.

Se utiliza para concentrar disoluciones obteniéndose vapor del


disolvente. Es una opción muy empleada en diversas industrias, bien sea
para aprovechar la disolución concentrada o para aprovechar el vapor
del disolvente.

Existen varios tipos generales de


equipos, evaporador de circulación
forzada es uno de ellos la cual es
un modelo de tubos más cortos y
es muy útil para fluidos viscosos.

La temperatura puede aumentarse


por bombeo provocando una
circulación forzada del líquido en el
interior de los tubos.
Fig.02. diagrama de flujo de evaporador de circulación
forzada.

Algunas variables de operación es el flujo de alimentación que entra al


evaporador, flujo del líquido concentrado que sale, vapor de agua
condensado que sale, temperatura del fluido que entra y sale, presión
de operación, longitud de los tubos, etc.

Algunas desventajas de emplear el método de evaporación es la pérdida


de la sustancia que se evapora pues no hay manera de recuperarla
cuando la evaporación es para obtener una sustancia sólida en una
mezcla.

Bibliografía:
1. Espinoza, G, U. María, L. (2012). Operaciones y procesos unitarios. Apuntes de estudio. Perú. Recuperado
de https://issuu.com/maluegu/docs/operaciones_y_procesos_unitarios.
2. Introducción a la ingeniería química – 2do semestre 2010.
3. Warren L. McCabe; Julián C. Smith; Peter Harriott. (2007). Operaciones unitarias en ingeniería química.
España. McGraw-Hill, 2007.

Secado

Es una operación unitaria de transferencia de masa mediante la cual se


elimina humedad de una sustancia. La fase previa a todo secado es la
eliminación mecánica de agua mediante filtros-prensa o centrifugas,
reduciéndose después por vía térmica la humedad que quede. Esta
última fase es la operación de secado.

El mecanismo del proceso de secado depende de la forma de enlace de


la humedad con el material: cuanto más sólido es dicho enlace, tanto
más difícil pasara el secado. Durante el secado el enlace de la humedad
con el material se altera.

Existen diversos equipos de


secado, uno de ellos es el
secador rotatorio que consta de
un cilindro hueco que gira sobre
su eje, con una ligera inclinación
para permitir el desliz de los
sólidos a secar, hacia la boca de
salida. Fig. 03. Diagrama de flujo de
secador rotatorio.

Este proceso es controlado por cuatro variables de opracion, la


temperatura, el tiempo, punto de rocio y el flujo del aire.

Cada euipo de secado tiene un uso diferente, en este caso los secadores
rotatorios de este tipo se utilizan con frecuancia para todo tipo de
material grunulares y cristalinos.

Algunas desventajas de esta operación es el deterioro mecanico


provocado por la abrasion que hace que este sistema solo resulte
aplicable a determinados productos.

Bibliografia:
1. Bizama Fica Carlos A. (2008). Operaciones unitarias: tema 4. Tipos de operaciones unitarias. Recuperado
de
https://www.academia.edu/7012415/TEMA_4_Tipos_de_Operaciones_Unitarias_Operaciones_Unitarias_Tema_4_Tipos_de_Operacio
nes_Unitarias_Profesor_Sr
2. Espinoza, G, U. María, L. (2012). Operaciones y procesos unitarios. Apuntes de estudio. Perú. Recuperado
de https://issuu.com/maluegu/docs/operaciones_y_procesos_unitarios.
3. Introducción a la ingeniería química – 2do semestre 2010.

Humidificación

La humidificación es una operación unitaria de transferencia simultánea


de materia y calor que consiste en aumentar la cantidad de vapor
presente en una corriente gaseosa; el vapor puede aumentar pasando el
gas a través de un líquido que se evapora en el gas. Esta transferencia
hacia el interior de la corriente gaseosa tiene lugar por difusión.

Es utilizado con la intención de controlar el contenido de humedad del


mismo en operaciones de secado o de acondicionamiento de aire.

la humidificacion de aire se
consigue al poner en contacto el
aire no saturado con agua, a una
emperatra tal que el aire aumente
su conenido de humedad.

fig.
04. Diagrama de flujo de humidificación de circulación.

Algunas variables de operación son el flujo de aire, el volumen, la


temperatura, la presión, la cantidad de calor, la entalpia del aire, etc.

Una de las desventajas de humidificación por circulación es que tiene


menor frecuencia termodinámica (mayor longitud requerida).

Bibliografía:
1. Espinoza, G, U. María, L. (2012). Operaciones y procesos unitarios. Apuntes de estudio. Perú. Recuperado
de https://issuu.com/maluegu/docs/operaciones_y_procesos_unitarios.
2. Transferencia de calor y masa-nivel 2. Curso 2003.
3. Warren L. McCabe; Julián C. Smith; Peter Harriott. (2007). Operaciones unitarias en ingeniería química.
España. McGraw-Hill, 2007.
Extracción

Es una operación unitaria de transferencia de masa que se basa en la


disolución de uno o varios componentes de una mezcla en un disolvente
selectivo.

Extracción líquido-líquido: Se requiere que los dos líquidos que se ponen


en contacto sean inmiscibles. Representa una solución ventajosa con
relación a la destilación porque permite extraer varias sustancias que
tengan un grupo funcional parecido. Para no utilizar la destilación con
arrastre de vapor se emplea este método.

La extracción líquido-líquido se usa


mucho en la industria del petróleo para
separar los hidrocarburos alifáticos de los
aromáticos.

El equipo de columnas de platos


perforados consta de una serie de platos
perforados, que pueden llevar a su vez
válvulas o campanas, colocados a alturas
diferentes y a intervalos regulares, con el
fin de dispersar una de las fases.

Fig. 05. Torre de extracción de platos perforados.

Algunas variables que se puede encontrar dentro de este proceso son la


capacidad del disolvente, la densidad del extracto, la viscosidad, la
tensión interracial, etc.

Algunas desventajas de utilizar este equipo es la mala re-dispersión


después de cada plato.

Bibliografía:
1. Espinoza, G, U. María, L. (2012). Operaciones y procesos unitarios. Apuntes de estudio. Perú. Recuperado
de https://issuu.com/maluegu/docs/operaciones_y_procesos_unitarios.
2. Introducción a la ingeniería química – 2do semestre 2010.
3. Warren L. McCabe; Julián C. Smith; Peter Harriott. (2007). Operaciones unitarias en ingeniería química.
España. McGraw-Hill, 2007.

Extracción (lixiviación o lavado)


Es la extracción sólido líquido, operación para separar los constituyentes
solubles de un sólido inerte con un solvente. El proceso completo de
extracción suele comprenderla recuperación por separado del solvente y
del soluto. La extracción sólido-líquido tiene gran importancia en un gran
número de procesos industriales.

Si pretendemos un componente no deseado de un sólido se denomina


lavado. Lixiviación se emplea cuando se desea extraer un componente
valioso.

Uno de los extractores solido líquido es el


extractor Soxhlet. El disolvente extractor
hierve en la caldera y, después de
condensarse con agua fría cae en el recipiente
que contiene el sólido con el soluto a extraer.
Se realiza la extracción.

Es especialmente útil en el aislamiento de


productos naturales existentes en tejidos de
animales o plantas con un contenido de agua
elevado y para lixiviar compuestos orgánicos
de sales inorgánicas.
Fig. 06. Extractor soxhlet.

Las variables mas importantes es la temperatura, concentracion de los


componentes, la longitud de onda para llevar a cabo las medidas.

Las desventajas de este equipo que es un proceso lento e imposible de


acelerar. Se requiere gran cantidad de disolvente. Inaplicable a analitos
termolábiles, que se descompongan con el calor o reaccionen.

Bibliografia:
1. Bizama Fica Carlos A. (2008). Operaciones unitarias: tema 4. Tipos de operaciones unitarias. Recuperado
de
https://www.academia.edu/7012415/TEMA_4_Tipos_de_Operaciones_Unitarias_Operaciones_Unitarias_Tema_
4_Tipos_de_Operaciones_Unitarias_Profesor_Sr
2. Espinoza, G, U. María, L. (2012). Operaciones y procesos unitarios. Apuntes de estudio. Perú. Recuperado
de https://issuu.com/maluegu/docs/operaciones_y_procesos_unitarios.
3. Nuñez Carlos, E. (2008). Extraccion con equipo soxhlet. Recuperado de http://www.cenunez.com.ar/archivos/39-
ExtraccinconequipoSoxhlet.pdf
4. Introducción a la ingeniería química – 2do semestre 2010.

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