INTRODUCCION A LAS OPERACIONES UNITARIAS
Segun En Libro de Alan S. Foust, Principios de las Operaciones Unitarias (Segunda ed., págs. 20-21).
Aunque las operaciones unitarias son una rama de la ingeniería, se basan de igual manera en la ciencia y la experiencia. Se deben combinar la teoría y la práctica para diseñar el equipo, construirlo, ensamblarlo, hacerlo operar y darle mantenimiento. Para un estudio completo de cada operación es preciso considerar de manera conjunta la teoría y el equipo.
Para el estudio de las operaciones unitarias, son fundamentales diversos principios científicos y técnicas. Algunos de ellos son leyes físicas y químicas elementales tales como la conservación de la masa y energía, equilibrios físicos, cinética y ciertas propiedades dela materia.
Segun En Libro de Warren L. MacCabe, Operaciones Unitarias en Ingenieria Quimica (Septima ed., pág. 4).
El concepto de operaciones unitarias en la ingeniería se basa en la filosofía de que muchas secuencias de etapas pueden reducirse a operaciones o reacciones simples que tienen fundamentos idénticos, sin importar que material vaya a procesarse.
El número de operaciones unitarias básicas no es muy grande y, relativamente pocas de ellas participan en un proceso particular. La complejidad se origina en la variedad de condiciones de temperatura, presión, etc., bajo las cuales deben llevarse a cabo las acciones unitarias en diferentes procesos y de las limitaciones.
CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS.
Todo proceso químico complejo, puede dividirse en una serie de etapas que generan cambios físicos o químicos al sistema de estudio. Las etapas en las que se producen cambios químicos se conocen como procesos químicos unitarios; y aquellas en las que se producen cambios físicos se conocen simplemente como operaciones unitarias.
En general, las operaciones unitarias pueden clasificarse de acuerdo al cambio que generan en el sistema como:
- Operaciones de transferencia de cantidad de movimiento:
Generan cambios mecánicos en el sistema y se asocian a variaciones de presión, cantidad de movimiento o energía cinética (bombas o compresores) o simplemente separaciones físicas (filtración o centrifugación).
- Operaciones de transferencia de calor:
Se producen transferencias de energía térmica, con o sin cambio de fase (intercambio de calor o evaporación).
- Operaciones de transferencia de masa:
Se producen transferencias de uno o más componentes del sistema entre dos o más fases del mismo, ocasionando cambios de composición en las fases del sistema (destilación o extracción).
Cabe destacar que muchas veces una operación en estudio no puede clasificarse en un solo grupo y deben considerase simultáneamente las leyes de transferencia de calor y de masa (condensación de mezclas multiComponentes).
APLICACIONES DE LAS OPERACIONES UNITARIAS
Debido a la enorme complejidad de los procesos llevados a cabo en la industria, es importante conocer las operaciones unitarias que facilitan el estudio de los mismos, estas se pueden encontrar en campos de acción como la separación y conservación ya sea de materia o energía.
Operaciones unitarias importantes.
1- Operaciones basadas en la transferencia de materia: Destilación y rectificación. Extracción. Adsorción, absorción, Lixiviación.
2- Operaciones basadas en transferencia de calor: Cambiadores de calor. Evaporación.
3.- Operaciones basadas en la transferencia simultánea de calor y de materia: Equipos: enfriamiento de líquidos, liofilización.
4.- Operaciones basadas en transferencia de cantidad de movimiento: Equipos: circulación de fluidos en conducciones, flujo a través de lechos de sólidos.
5.- Operaciones con sólidos: Equipos: cristalización, secado, filtración.
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