Operaciones de Transferencia de Masa

Gas-Gas:
-No hay operaciones en este contacto ya que no Los componentes están distribuidos en
Contacto directo de dos fases inmiscibles forma distinta entre las fases.
se realiza de manera práctica.

Gas-Líquido:
-Los componentes del sistema se distribuyen
entre fases en el equilibrio, posee un
componente común distribuido.

Adsorción de gases: Participan 3 sustancias: Objetivos:

-Operación donde un vapor soluble se adsorbe desde -Adsorbato ( Componente gaseoso a separar) -recuperar y eliminar un componente
su mezcla con gas inerte por medio de un líquido, el -Absorbente (el disolvente) gaseoso( deseado y no deseado).
gas es mas o menos soluble Gas portador. -Obtener un Líquido

Aplicación a nivel Industrial:

-Obtención de H2SO4.
-Fabricación de HCl y HNO3
-Absorción de NH3,CO2,H2S

Ejemplo: Industria Petrolera:

-Gas de síntesis: Es una mezcla de gases de H y CO, que son usados para producción de amoniaco,
para evitar el envenenamiento de catalizadores y perdidas económicas.

-Gases en Refinerías: En la obtención de GLP o en remoción de compuestos orgánicos de azufre.

Contribuye a evitar la corrosión en planta procesadoras.

-Procesamiento de gas natural: Endulzado del gas mediante remoción de CO2 y H2S en torres de
adsorción con solventes de soluciones acuosas de alcano laminas.
 Gas-Líquido
Aplicación:
Equipos de Humificación: Humidificación- Deshumificación -Acondicionamiento de aire y secado de gases
-Torres de Aspersión y de pared mojada. -Transfiere materia y calor sin presencia de una -Diseño de y análisis de sistemas de
-Columnas empacado y burbujeo. fuente de calor externa. almacenamiento y procesado de alimentos.

Aplicación en la Industria Alimenticia:

-Aplicada en procesos de conservación (Frigorífico, curados, de
fermentación)

Objetivos: Proceso de Agregado

Aumentar la conservación del alimento, conservar la calidad y aroma. Al proporcionar aire seco:
Etapa de Almacenamiento y transporte:
-Evitar la perdida de peso y purificación. -Mayor rapidez de evaporación de agua.
-Evita la condensación dentro el silo por cambios
-Mejora el secado y la capacidad productiva.
de temperatura,
Reducción de perdidas por desperdicios.
-Asegura un flujo uniforme del producto. Ejemplo: -Disminuyen costos de mantenimiento y
-elimina bacterias y mohos Industria Confitera: fabricación.
-La elaboración de dulces y golosinas requieren aire seco
en el proceso de fabricación.
Secado: -Aumenta la capacidad productiva, se vuelve
-Deshumificación permite mantener procesos de secado a Envasado:
independiente de condiciones ambientales. -reduce tiempos de limpieza y lavado.
bajas temperaturas.
-Mejor calidad (el producto no se pega al envoltorio

Enfriamiento:
-es posible una disminución de temperatura sin riesgo de
condensado.
-Solidificación rápida.
 Gas-Sólido
Secado

-Principio: Si un solido humedecido con un líquido -Propósito: Estabilizar el Producto, preservar la Métodos:
volátil, se expone a un gas seco, el líquido abandona actividad y volumen, recuperar el solvente. -Adiabático: Consiste en adicionar aire caliente.
el sólido y se difunde en el gas. Secadores por aspersión y secadores instantáneos.
-No adiabático:
Proporciona calor en forma indirecta por conducción
por una pared metálica.
Equipos: Aplicaciones Industriales:
-Secador de bandejas Operación final de varios procesos para envasado.
-Secador de túnel. -Acondicionamiento de materiales (humedad).
-Secador rotatorio de calefacción directa. -Tratamiento de residuos facilitar almacenamiento y
-Secador de pulverización. transporte.

Etapas:
Trabato: secado rápido superficial, evita que la paste se pegue en los otros procesos.
Ejemplo: Producción Industrial de la Pasta
Proceso de secado:
Presecado: Va después del modelado, es un secado rápido, evita la perdida de forma,
-Va desde la superficie hasta el centro.
confiere resistencia y reduce la posibilidad de contaminación.
-Debe ser moderada caso contrario se genera tensiones que producen grietas
Secado: El producto se seca hasta obtener una humedad del 12% para posterior
(secado rápido) o desarrollo de hongos y decoloración (secado lento)
empaque.
-Determina la calidad de la pasta.
 Gas-Sólido
Adsorción
La difusión se da del gas al solido

Participan 3 sustancias: Empleado para:

-Adsorbato ( Componente gaseoso a separar) -Retirar contaminantes gaseosos de corrientes de
-Absorbente (el disolvente) gas saliente de un proceso.
Gas portador. -Eliminar olores, humos y componentes tóxicos.
(CO,NH3,Cl)
Adsorción física:
-Fenómeno reversible a baja temperatura con uniones débiles.
-Posee entalpías bajas (5-10 kcal/mol).
Adsorción Química
-Posee entalpías elevadas (10-100 kcal/mol).
-Se da a temperaturas elevadas-
-Existen interacciones ente absorbente y adsorbato que afectan a la
temperatura.

Aplicación Industrial:
Eliminación de SO2 en centrales térmicas
-La adsorción se aplica en las corrientes de salida gaseosa procedentes de la combustión.
-Los agentes de adsorción más usados: Cal, piedra caliza, oxido de magnesio.
-Posterior a la adsorción se puede proceder a la recuperación de SO2 o fabricar yeso a partir del
desecho.

Depuración de gas de Síntesis

-Elimina de esta corriente o compuestos sulfurados (Sulfuro de hidrógeno y sulfuro de carbonilo) y el
dióxido de carbono presente.
La adsorción de los sulfuros puede ser física o química
.Física: Se usa un glicol o dimetiletér.
-Química: Se usa soluciones acuosas de amidas (MEA,DEA).

Descarbonatación:
se procede de igual forma y se añade una solución acuosa de carbonato potásico para la adsorción.
Líquido-Líquido
-Usada cuando la destilación
Extracción
es ineficaz o difícil.
Líquida
Útil para la separación de mezclas
con puntos de ebullición muy
Basada en la separación de componentes por Etapas: Elementos:
cercanos o termolábiles (sufren
diferencia de estructura química. -Mezcla del solvente de extracción y Alimentación: Mezcla de líquidos miscibles
degradación por calor)
-Permite recuperar un soluto de una solución a la mezcla de líquidos miscibles. (contienen el soluto de interés).
partir de una mezcla, que poseen variación de -Separación de la mezcla en dos fases Solvente: líquido que interactúa con los
solubilidad. líquidas inmiscibles. componentes y propicia la separación.
Extracto: Es el producto rico en solvente y pobre
en soluto.
-Refinado: Líquido residual, contiene poco
Aplicación a Nivel Industrial: Extracción de solvente y mas soluto
compuestos aromáticos a partir de aceites usados

El aceite lubricante pasa por una serie de proceso de tratamiento

para ser enviado a columnas de desorción donde mediante la
adición de furfural logra degradar este aceite y generar compuestos
aromáticos.

De acuerdo al proceso la concentración adecuada es 50% de base

lubricante recuperada y 50% de furfural, a una temperatura de 90°C
obteniendo una remoción de 0,034 mL, equivalente al 0,04% de
compuestos aromáticos.
 Aplicación:
Basada en la separación de componentes por diferencia de estructura química. Separación de ácido acético y acetona, agregándole
a la solución una mezcla soluble de tetra cloruro de
-Permite recuperar un soluto de una solución a partir de una mezcla, que carbono
poseen variación de solubilidad.
Extracción Líquida-
Líquido Fraccionaria Diferencias:
Genera dos fases liquidas a partir de una solución con una sola fase, enfriando
la temperatura final a una menor que la critica en solución.

-Forma fases de diferente composición.

Líquido-Sólido

Cristalización Fraccionada
Aplicación a nivel Industrial:
El proceso se realiza por evaporación.
-Transferencia de un soluto desde una disolución a
una fase solida cristalina. Al remover agua de la solución garantiza la Alcanza el índice de saturación (la concentración
-Cambio de Temperatura y composición. estabilidad y crecimiento de cristales de azúcar. debe ser intermedio ente 1.0 y 1.3 )

Procedimiento: Concentrar la solución y enfriarla en La cristalización depende del operador, es difícil la

condiciones controladas. implementación control automático ya que posee
-Soluto se sobresatura a determinada temperatura, múltiples variables a manipular (P,T,°Brix)
formando durante el enfriamiento cristales.

Aplicaciones:
-Obtención de las aspirina.
-Winterización (refinación de ceras)
-Cristalización de la sacarosa en la industria azucarera.

Tipos
Varían de acuerdo al método de reducción de la solubilidad:
-Refrigeración. -Adición de antidisolvente. Evaporación.-
Reacción (precipitación).
Líquido-Sólido
Lixiviación

Equipos de Lixiviación: -Remoción o extracción de un soluto contenido en un solido Aplicaciones:

-Lixiviador por percolación mediante un solvente que permanecen en contacto -Extracción de azúcar de la caña o remolacha.
-Fabricación de te y café (instantáneos).
Factores a controlar en una lixiviación : -Extracción de aceites de semillas oleaginosas
-Tipo de solvente -Pigmentos.

-Temperatura Ecuación:
Mayo velocidad de reacción. Velocidad de extracción:
-Lixiviador por impresión.
-Tamaño del sólido DE
Debe acondicionarse para propiciar el contacto con el solvente. = K L A ( C s −C )
dt

-Una solución de cianuro o lixiviante se filtra a través de la mena

incluida en tanques, columnas o pilas

El oro se disuelve mediante el cianuro y, posteriormente, se retira

Aplicación a nivel Industrial: de la pila o columnas.
Lixiviación con cianuro para
la extracción de oro.
Posteriormente se extrae de la solución de lixiviación enriquecida
mediante adsorción en carbono o resinas

El carbono activado elimina eficazmente el oro del cianuro, ya que

el oro se adsorbe en los poros en el carbono.

Mediante procesos de refinación se obtiene el dore (Au y Ag) en

forma de lingotes