Procesos Unitarios

PROCESOS UNITARIOS

Existen cambios químicos que se realizan en todas las industrias donde son necesarios, y ellos pueden ser estudiados también en forma unitaria, sin tomar en cuenta la industria en la cual se realizan, excepto para las modificaciones características de los materiales que se emplean o de los productos resultantes. Estos cambios se denominan “Procesos unitarios”.

En resumen, los procesos unitarios son aquellos que requieren de una o más operaciones en las que ocurren transformaciones químicas.

Hay otra operación con un nombre muy parecido al que estamos estudiando, pero su definición es muy diferente, por esto, y para que no se preste a confusiones, haremos una breve aclaración de lo que son Procesos Unitarios y lo que son Operaciones Unitarias.

Los pasos en la obtención de cualquier producto químico, pueden clasificarse en tres grandes grupos:

Con pocas excepciones, la parte más importante de cualquier planta química es el reactor, donde ocurre el cambio químico de reactivos a productos.

Antes de que los reactivos lleguen al reactor pueden pasar por diferentes equipos. El objetivo de estos aparatos es colocar estos compuestos en las condiciones apropiadas de presión, temperatura, fase, etc., necesarias en el reactor.

Después que los productos abandonan esta unidad deben ser procesados, modificando así su temperatura, presión, pureza, etc., para poder salir al mercado.

En general, todos los equipos - excepto el reactor - son utilizados para producir 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 llamadas Operaciones Unitarias.

Los cambios químicos que ocurren en el reactor o reacciones químicas como oxidación, nitración, polimerización, reducción, esterificación, etc., se conocen con el nombre de Procesos Unitarios.

La solución de casi cualquier problema de ingeniería química, que involucre una operación o un proceso unitario incluye los siguientes pasos:

Realizar el balance de materia para calcular las masas de reactivos y productos.

Realizar el balance de energía para encontrar todas las interacciones energéticas del proceso, fundamentalmente calor y trabajo. Algunas veces es necesario resolver los balances de materia y energía de manera combinada.

Calcular las velocidades de reacción y de transferencia de masa, de lo cual se ocupan la cinética química y los fenómenos de transporte.

CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS UNITARIOS

Los procesos unitarios están clasificados de acuerdo con el tipo de reacción química involucrada. En 1945, en su texto "The Chemical Process Industries" el profesor R. N. Shreve clasificó los principales procesos unitarios de la siguiente

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