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Operaciones unitarias y procesos unitarios
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Tania Cruz
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Operaciones unitarias y procesos unitarios
1. 1. OPERACIONES UNITARIAS Y PROCESOS UNITARIOS.Los pasos en la obtención de cualquier
producto químico, puedenclasificarse en tres grandes grupos:Con pocas excepciones, la parte más
importante de cualquier plantaquímica es el reactor,donde ocurre el cambio químico de reactivos
aproductos.Antes de que los reactivos lleguen al reactor pueden pasar pordiferentes equipos.El objetivo
de estos aparatos es colocar estoscompuestos en las condiciones apropiadas de presión, temperatura,fase,
etc., necesarias en el reactor.Después que los productos abandonan esta unidad deben serprocesados,
modificando así su temperatura, presión, pureza, etc.,para poder salir al mercado.En general, todos los
equipos - excepto el reactor - son utilizados paraproducir cambios físicos: calentamiento, compresión,
molienda,separación, etc.Las operaciones físicas realizadas para producir estos cambios,tales como
transmisión de calor, flujo de fluidos, destilación, etc.,son llamadasOperaciones Unitarias.Los cambios
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químicos que ocurren en el reactor o reaccionesquímicas como:oxidación, nitración, polimerización,
reducción, esterificación, etc., seconocen con el nombre de Procesos Unitarios.La solución de casi
cualquier problema de ingeniería química, queinvolucre una operación o un proceso unitario incluye los
siguientespasos:Realizar el balance de materia para calcular las masas de reactivos yproductos.
2. Realizar el balance de energía para encontrar todas las interaccionesenergéticas del proceso,
fundamentalmente calor y trabajo. Algunasveces es necesario resolver los balances de materia y energía
demanera combinada.Calcular las velocidades de reacción y de transferencia de masa, de locual se
ocupan la cinética química y los fenómenos de transporte.ALGUNOS EJEMPLOS DE OPERACIONES
UNITARIAS SON:FILTRACION. -Separación de las partículas sólidas en suspención enun fluido,
mediante el paso forzados de este atravez de un mediofiltrante o membrana sobre la cual depositan los
sólidos.DESTILACION. - Separación de los componentes de una mezclaliquida por vaporización de la
misma. Al calentar primero sedesprenden los componentes más volátiles y va quedando un residuoliquido
constituido por las sustancias de punto de ebullición mas alto.CENTRIFUGACION. - Procedimiento de
separación de líquidosmezclados o de partículas sólidas en suspención en un liquidopoefecto de una
fuerza centrifuga.TRITURACION. -Se usa pare reducir sólidos duros a tamaños menosgrandes y más
manejables.SECADO. - Operación de separar un liquido que acompaña a unsólido.EXTRACCION. Operación química básica de separación desustancias disueltas en liquidas.DISOLUCION. - Mezcla de
dos o mas componentes cuyaspropiedades varían al ser modificadas sus
proporciones.CRISTALIZACION. - Proceso fisico por el cual un cuerpo adquiere laestructura cristalina.
Puede realizarse por sublimación por fusión
3. yposteriormente por enfriamiento de la masa fundida o porevaporación gradual del disolvente en una
solución saturada.AGITACION. -Operación química que consiste en crear movimientosturbulentos en un
fluido mediante dispositivos mecánicos que actúansobre el (agitadores). Se emplea industrialmente para
acelerar ciertasoperaciones como la extracción, el mezclado y la absorción.DILUCION. - Es una
aplicación al problema de la medición de unacorriente de flujos se basa en la adición de una sustancia
soluble en elfluido.DECANTACION. - Es la separación por inclinación de un liquido de
unsólido.EVAPORACION. - Paso de una sustancia del estado liquido al devapor, a una temperatura
inferior ala de ebullición y tiene lugar solo enla superficie del liquido además de que se produce en forma
gradual.PRECIPITACION. - Aparición de una fase sólida en el seno de unadisolución se produce cuando
la concentración de soluto supera lamaxima posible. Se usa en análisis como método de purificación
desustancias.ALGUNOS EJEMPLOS DE PROCESOS UNITARIOS SON:OXIDACION. - Proceso por
el cual una especie química pierdeelectrones simultáneamente a la ganancia de los mismos por
otrasustancia.COMBUSTION. - Reacción química entre una sustancia oxidante(comburente) y otra
reductora (combustible) con desprendimiento decalor y eventualmente de luz.FEMENTACION. Conjunto de reacciones químicas por las que unasustancia orgánica se transforma en otra por medio de
ciertosmicroorganismos y generalmente va acompañada de gases.
4. SAPONIFICACION. - proceso químico por el cual los esteres sedesdoblan en ácidos y alcohol por
acción del agua son accionesreversibles, muy lentas y en general catolizadas por ácidos mineraleso por
alcalisis.SULFHIDRACION. - Proceso de adicionar un reactivo que contengasulfuro de
hidrogeno.CAUSTIFICACION. - Proceso unitario que implica al carbonato sódicocon cal y la
producción electrolitica de sosa cáustica con sal comúnproduciendo hidróxido
sódico.HIDROGENACION. - Reacción química entre el hidrogeno molecular yun compuesto orgánico
en presencia de catalizadores.PRECIPITACION.- Aparición de una fase sólida en el seno de
unadisolución se produce cuando la concentración de poluto supera lamáxima posible.ELECTROLISIS. Descomposición de sustancias que se encuentrandisueltas o fundidas al paso de la corriente eléctrica. El
proceso tienelugar en una cuba electrolitica, de manera de que sobre el electrodospositivo y negativo se
depositan los iones negativos y positivosrespectivamente.ALOGENACION. - Consiste en insertar un
átomo de cualquierhalógeno en una cadena de compuesto orgánico por desplazamientode una doble
ligadura.POLIMERIZACION. - Es el proceso en el cual se forman productos dealto peso molecular
apartir de materias primas de bajo peso molecular.REDUCCION. - Proceso químico caracterizado por la
aceptación deelectrones por parte de una molécula, atomo-ion.SULFONACION. - Introducción del
radical sulfurilo en un compuestoorgánico.NITRACION. - Introducción del radical nitro (NO ) en un
compuestoorgánico, formado por nitrocompuestos.
5. ALQUIOLACION. - Introducción de una cadena alifatica en uncompuesto ciclico por sustitución de
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hidrogeno por un radical alquino.DISOLUCION: Mezcla de dos o más componentes cuyas
propiedadesvarían al ser modificadas sus proporciones.
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