Operaciones Unitarias y Procesos unitarios

Operaciones Unitarias

Descripción

Fenómenos de Transferencia

Mecanismo

Agente

Aplicación

Referencia

Destilación

Consiste en separar dos o más componentes de una mezcla liquida aprovechando la diferencia de volatilidades de los componentes que forman la mezcla.

Materia

Se consigue seleccionando la temperatura y presión de tal manera, que la fase liquida y vapor que se forman tengan concentraciones relativas diferentes.

Calor

Usos y aplicaciones en tratamientos de aguas.

Separación de hidrocarburos

(Urrutia, 2012)

(Mendoza)

Absorción

Consiste en poner un gas en contacto con un líquido para que este disuelva determinados componentes del gas, que queda libre de los mismos.

Materia

Se utiliza la fuerza gravitatoria para la circulación del líquido.

Algunos dispositivos emplean mecánicos para facilitar el contacto entre las fases.

Liquido no volátil

Eliminación de gases ácidos (H2S, CO2, SO2) de los gases de chimenea mediante distintas corrientes (agua a presión, solución de NaOH), la separación de hidrocarburos aromáticos de los gases de coquería mediante aceites minerales.

(Urrutia, 2012)

Extracción liquido- liquido

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

Materia

Aprovecha la diferencia de solubilidades de los componentes de la mezcla en el disolvente añadido

Líquidos con diferente solubilidad.

Recuperación de compuestos aromáticos

(Urrutia, 2012)

Adsorción

Consiste en la eliminación de algunos componentes de una fase fluida mediante un sólido que lo retiene.

Materia

Las moléculas, átomos o iones adsorbidos están confinados en la superficie de los poros del sólido, unidos por fuerzas de Van der Waals.

Solido adsorbente.

Se aplica para la recuperación de disolventes de aire ambiente evitando la contaminación por vapores orgánicos. Etc.

Eliminación de SO2 de gases.

(Urrutia, 2012)

Lixiviación

Consiste en la transferencia de uno o varios componentes desde la fase refinado, constituida por solidos suspendidos en un líquido, a la fase liquida o extracto.

Materia

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

Ácidos, Bases y Agentes Complejantes.

(Urrutia, 2012)

Intercambio iónico

Consiste en la  sustitución de uno varios iones de una disolución por otros que forman inicialmente parte de la estructura de un sólido.

Materia

La resina de  intercambio iónico tiene poros que contienen iones positivos y negativos formando una sal en estado seco mantienen su forma , pero cuando se sumergen en un líquido polar, uno o varios iones quedan libres para desplazarse hacia el seno del líquido.

Las resinas de intercambio iónico tienen utilidad incrementada cómo catalizadores debido a su  fácil separación de los productos de la reacción catalizada.

Las aplicaciones van al tratamiento de efluentes y aguas residuales, Otro uso en aumento es para el tratamiento del agua subterránea para la separación de trazas de metales tóxicos.

(Urrutia, 2012)

Evaporación

Consisten la separación de una mezcla liquida, generando a partir de la misma, por ebullición, un vapor integrado por los componentes más volátiles de la mezcla.

Calor

Se transfiere calor a una solución de tal manera que se evapore el disolvente que, por lo general, es agua.

Calor

Tratamiento de aguas residuales instrumentales mediante evaporación al vacío.

(Urrutia, 2012)

(Tuset, 2013)

Humidificación

Consiste en el contacto directo de un líquido relativamente caliente con un gas que no está saturado.

Materia y Calor

Se consigue el poner en contacto el aire no saturado con agua, a una temperatura tal que el aire aumenta su contenido de humedad.

Calor

La humificación permite enriquecer de humedad a un gas, el cual

es importante porque podemos controlar la humedad del aire en ambientes.

cerrados,

(Urrutia, 2012)

(NONGRADOS, 2010)

Cristalización

Es la formación de partículas sólidas cristalinas en el seno de una fase homogénea.

Materia y Calor

El proceso de formación de cristales consta de 2 etapas: la nucleación del crecimiento.

La cristalización no puede ocurrir sin una sobresaturación.

Calor

Tratamiento de efluentes con una elevada carga contaminante.

Tratamiento de efluentes cuando las técnicas convencionales no son efectivas (como en el caso de las salmueras).

Tratamiento de efluentes cuya composición fluctúa y es muy variable.

(Urrutia, 2012)

(Tuset, Condorchem Envitech, 2010)

Secado

Consiste en la eliminación de la humedad de una sustancia.

Materia y Calor

La fase previa a todo secado es la eliminación mecánica de agua mediante filtros-prensa o centrífugas, reduciéndose después por vía térmica la humedad que quedo.

Calor

Se utiliza para secar los lodos producidos de la planta de tratamiento de aguas residuales y muchas veces estos lodos secos dependiendo del tipo de agua residual son utilizadas como abono, lo cual el secado contribuye a la reutilización de lodos y evita que los mismos ocupen espacios innecesarios.

(Urrutia, 2012)

(NONGRADOS, 2010)

Liofilización

Consisten en la eliminación del agua de un sólido por sublimación de la misma.

Materia y Calor

El agua del solido previamente congelada se pasa directamente a vapor.

Calor

(Urrutia, 2012)

Transporte de fluidos

El fluido puede definirse como una sustancia que no resiste, de manera permanente a la deformación causada por una fuerza y, por tanto, cambia de forma.

Movimiento

En el estudio de mecánica de fluidos, como también se le conoce a transporte de fluidos, se incluye la estática de fluidos y la dinámica de fluidos.

Gravedad

 Hidrometría, Hidráulica experimental y modelación física, Hidráulica ambiental, Administración de recursos hídricos.

(Urrutia, 2012)

(NONGRADOS, 2010)

Transporte de solidos

Los sólidos pueden presentarse de diversas formas: grandes piezas angulares, anchas láminas continua o polvos finalmente divididos .

Movimiento

Para transporte de sólidos en los procesos emplea desde el esfuerzo humano hasta instalaciones fijas.

Gravedad

Manejo de residuos sólidos.

(Urrutia, 2012)

Filtrado

Es la separación de partículas sólidas a partir de un fluido haciendo pasar el fluido través de un medio filtrante sobre el que se depositan los sólidos.

Movimiento

El fluido circula a través del medio filtrante en virtud de una diferencia de presión a través del medio.

Medio filtrante

Filtración de aguas procedentes de canales de arrastre de lavados de vegetales.

Recuperación y re implementación de soluciones de limpieza usadas.

Tratamiento De Aguas Residuales y Agua Potable.

(Urrutia, 2012)

(Blog y fibras y normas de colombia, 2004)

Centrifugación

La fuerza centrífuga eres muy útil cuando se necesita aplicar una fuerza superior a la gravedad para lograr la separación de sólidos y fluidos de diferentes densidades.

Materia

La presión que resulta de la acción centrífuga obliga al liquido pasar a través del medio filtrante dejando los sólidos retenidos.

Fuerza centrifuga

Separación de contaminantes de aguas residuales.

(Urrutia, 2012)