OPERACIONES UNITARIAS

OPERACIONES UNITARIAS

1. Se le llama Operaciones Unitarias a

   • A aquellos procesos largos y complicados que se requiere para preparar o sintetizar algún producto a partir de la materia prima resulta conveniente dividir este proceso en etapas individuales simples que sean fáciles de analizar por separado.
     • Diferentes tipos de Operaciones Unitarias, de pendiendo de la naturaleza de la transformación.
       • Etapas físicas.
         • Etapas químicas
           • Etapas bioquímicas.
             • Se encuentran
               • Fermentación, Esterilización, Pasteurización. Pelado enzimático.
           • Se encuentran
             • Refinado, Pelado químico.
         • Se encuentran
           • Molienda, Tamizado. Mezcla, Fluidización. Sedimentación. Flotación, Filtración, Rectificación, Absorción, Extracción, Adsorción, Intercambio de calor, Evaporación, Secado, etc.
       • Por lo tanto
         • Denominamos
           • Operaciones Unitarias de la Industria alimentaria
             • A el conjunto de etapas físicas, químicas y bioquímicas que tienen lu gar en los procesos de transformación de los productos agrícolas
               • cuya finalidas es
                 • la separación de 2 o más sustancias presentes en una mezcla
                   • o bien
   • Estas etapas individuales que involucran un solo cambio o transformación se denominan operaciones unitarias.
   • Se encuentran
     • Las operaciones unitarias de formación de mezclas
       • Las cuales permite obtener
         • Mezclas Homogéneas.
           • Tienen
             • Una sola fase
               • Por ejemplo:
                 • Soluciones salinas o salmueras
                   • Están constituidas por
                     • Sales disueltas en agua
                   • Soluciones azucaradas
                     • formadas por
                       • Azúcares disueltos en agua
                         • Se clasifican en
                           • Almibares
                           • Mieles
                           • Melazas
                           • Néctares, entre otros.
           • Se clasifican en
             • Mezclado
               • Agitación
                 • Es una operación unitaria importante previa a cualquier proceso químico cuyo propósito sea unir corrientes
                   • puede ser
                     • Una operación separada o bien integrada al mismo proceso, como en un sistema reactivo, un burbujeador donde ocurra la absorción de un gas, un tanque donde haya un intercambio de calor, entre otros.
                       • Hay diferentes propósitos para agitar, los mismos que dependen directamente del objetivo del proceso en sí, y puede ser.
                         • 1. Suspender particulas solidas.
                           • 2. Mezclar líquidos miscibles, como alcohol y agua
                             • 3. Dispersar un gas en un liquido con la formación de pequeñas burbujas
                               • 4 Dispersar un segundo liquido, inmiscible con el primero, para formar una emulsion o una suspensión de gotas muy finas
                                 • 5 Promover la transferencia de calor entre un liquido y otro fluido por medio de un serpentin o una chaqueta
               • El mezclado es una de las operaciones unitarias de la ingenieria quimica más dificiles de someter a un análisis cientifico.
                 • Hasta el día de hoy no se ha desarrollado ninguna formula o ecuación aplicable al calculo del grado de realización al que se verifica la mezcla, o la ve locidad con que se realiza, en determinadas condiciones.
                   • Los mezcladores se agrupan en 5 clasificaciones primarias:
                     • a) Mezcladores de flujos o de corrientes:
                       • Tipos
                         • - De chorro
                         • - Inyectores
                         • - De columna con orificios o de turbulencia
                         • - Sistema de circulación mixta
                         • - Bombas centrifugas
                       • b) Mezclador de paletas o brazos:
                         • Tipos
                           • -De brazos rectos o de paletas en forma de remos
                           • - Paletas con lengüetas o dedos fijos intercalados
                           • - Tipo herradura
                           • - Paletas corredizas
                           • - Cubetas giratorias con paletas excéntricas
                           • - Paletas de doble movimiento
                           • - Paletas de movimiento Planetario
                           • - Batidor o emulsificador
                           • - Elevador por aire
                           • - Amasador
                         • c) Mezcladores de hélices, incluidos de tipo helicoidal
                           • d) Mezcladores de turbina o de impulsor centrífugo
                             • e) Mezclador de tambor o de volteo
                               • Tipos
                                 • - De doble cono
                                 • - Molino coloidal
                                 • - Homogeneizador
                                 • - Votator
                                 • - De conos giratorios
                             • Tipos
                               • - Soplante de turbina o ventilador centrífugo
                               • - Sencillo de turbina
                               • - Con paletas directrices fijas
                               • - Turbo dispersador
                               • - Absorbedor turbogas
                           • Tipos
                             • - Para mezclar gases
                             • - Ejes verticales
                             • - Hélice descentrada
                             • - Hélice al costado del recipiente
                             • - Hélice en un tubo de aspiración
           • Separacion de mezclas Homogeneas
             • Se tiene
               • Destilación, Evaporación, secado, cristalización, condensación, absorción, adsorción.
         • Mezclas Heterogéneas.
           • Tienen
             • Tienen mas de una fase
               • Por ejemplo:
                 • Emulsiones
                 • Suspensiones
                 • y mezclas gasificadas
           • Se clasifican en
             • Dispersión
               • Emulsiones
                 • Una emulsión se define como toda dispersión formada por dos sustancias líquidas no miscibles, una de las cuales se halla dispersa en la otra en forma de gotas pequeñísimas, de 1oˆ-4 a 10ˆ-5 cm.
                   • Las emulsiones se obtienen a partir de la mezcla y la agitación prolongada de líquidos no miscibles entre sí.
                     • Ejemplo
                       • El agua y el aceite, la mayonesa, los aderezos para ensaladas, los insecticidas con base en petróleo entre otros.
               • Se da
                 • En un sistema heterogéneo donde los componentes están "bien mezclados, puesto que un componente se encuentra disperso en el seno de otro
           • En la separación de mezclas heterogéneas.
             • Encontramos
               • Filtración, centrifugación, decantación, tamizado, prensado, sedimentación, flotación, extracción.

2. Por otra parte se encuentra:

   • Régimen estacionario
     • Se da
       • Cuando todas las variables físicas permanecen constantes e invariables con el tiempo, en cualquier punto del sistema, pero pueden ser distintas de unos puntos a otros.
     • Régimen no estacionario
       • Se da
         • Cuando las variables intensivas características de la operación no sólo pueden variar a través del sistema en cada momento, sino que las correspondientes a cada punto del mismo varían con el tiempo.

3. Operaciones discontinuas

   • Se entiende como operación discontinua aquella en la que se carga la materia prima en el aparato, y después de realizarse la transformación requerida se descargan los productos obtenidos.
     • Estas operaciones, llamadas también por cargas o intermitentes, se realizan en una serie sucesiva de etapas.
       • Se desarrolla.
         • En régimen no estacionario, ya que sus propiedades intensivas varían con el tiempo
           • Un ejemplo de este modo de operar
             • Es el prensado de las semillas oleaginosas para obtener aceite.
   • Operaciones Continuas
     • Semicontinuas
       • Son aquellas que en algunos casos es muy difícil llegar a operar en continuo, y sólo se llega de un modo aproximado.
         • Puede ocurrir que algunos materiales se carguen en el aparato y permanezcan en el cierto tiempo, de forma discontinus, mientras que otros entran o salen continuamente.
     • son aquellas en las que las etapas de carga, transformación y descarga realizan simultáneamente.
       • Se desarrolla
         • En régimen estacionario, de modo que las variables intensivas caracteristícas de la operación pueden variar en cada punto del sistema, pero las que se dan en cada punto no varían con el tiempo
           • Un ejemplo de operación
             • Puede ser la rectificación de mezclas de alcohol-agua.

4. Según la propiedad transferida, las Operaciones Unitarias se pueden clasificar. distintos grupos

   • Operaciones Unitarias de transferencia de materia.
     • Operaciones Unitarias de transmisión de calor.
       • Operaciones Unitarias de transporte de cantidad de movimiento

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