OPERACIONES UNITARIAS. OBJETIVO GENERAL

OPERACIONES UNITARIAS

INTRODUCCIÓN

En las industrias, independiente de cual sea, para conseguir sus objetivos, es necesario que se realicen una serie de pasos para conseguir el producto que se desea. A esta secuencia de pasos se le puede denominar como proceso, ya que este es el conjunto de operaciones al que se somete la materia prima para modificarla y obtener el producto final.

En la vida cotidiana vemos como nuestro alrededor está lleno de transformaciones de orden físico y/o químico. Existen pues, infinidad de procesos y muchos de ellos tienen operaciones comunes y técnicas comunes, basados en los principios científicos. El concepto de operación unitaria nace de la concurrencia de operaciones comunes en la industria.

Por lo anterior, en este trabajo se busca desarrollar de la forma más completa los términos y la clasificación de los diferentes procesos y operaciones que hay en las industrias, ya que estas son nuestro objetivo final.

De igual forma, se busca a través de un ejemplo práctico, comprender los fundamentos teóricos a desarrollar, por lo que se va a relacionar estos términos con el proceso de fabricación del cuero donde se observará cómo funciona dicho proceso y así clasificarlo de acuerdo a los parámetros que se investigaron.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• Desarrollar y comprender el tema de operaciones unitarias.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Definir los fundamentos básicos de este tema como procesos, procesos industriales, operaciones, etc.
• Clasificar los distintos tipos de procesos y de operaciones.
• Conocer como es el proceso de fabricación del cuero.
• Relacionar los términos con el proceso de fabricación del cuero.

INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA

1. ¿Qué es un Proceso en general y qué es un proceso Industrial?

Un proceso es comprendido como todo desarrollo sistemático que conlleva una serie de pasos ordenados u organizados, que se efectúan o suceden de forma alternativa o simultánea, los cuales se encuentran estrechamente relacionados entre sí y cuyo propósito es llegar a un resultado preciso. Desde una perspectiva general se entiende que el devenir de un proceso implica una evolución en el estado del elemento sobre el que se está aplicando el mismo hasta que este desarrollo llega a su conclusión.

De esta forma, un proceso industrial acoge el conjunto de operaciones diseñadas para la obtención, transformación o transporte de uno o varios productos primarios.

De manera que el propósito de un proceso industrial está basado en el aprovechamiento eficaz de los recursos naturales de forma tal que éstos se conviertan en materiales, herramientas y sustancias capaces de satisfacer más fácilmente las necesidades de los seres humanos y por consecuencia mejorar su calidad de vida.

1. ¿Cómo se pueden clasificar los Procesos?

Los procesos se pueden clasificar según como se lleve a cabo sus operaciones las cuales son:

• Discontinua: también llamadas por cargas o intermitentes, es aquel proceso que se realiza por etapas (carga de la materia prima transformación, descarga del producto, limpieza del aparato), y en cada una dura un tiempo determinado antes de pasar a la siguiente, se necesita de la mano de obra y se desarrolla en régimen no estacionario es decir que sus propiedades intensivas varían con el tiempo.
• Continua: en este proceso se eliminan las etapas de carga y descarga puesto que se realizan simultáneamente con la de trasformación del producto y casi nunca se detiene la maquinaria, se crea una empresa automatizada y desarrollan un régimen estacionario aunque no absoluto porque sus propiedades intensivas que se dan en cada punto del sistema no varían con el tiempo.
• Semicontinua: esta combina los dos tipos anteriores donde algunos materiales de carguen en el aparato y permanezcan durante determinado tiempo de forma discontinua, mientras que otros si se carguen y se descarguen continuamente.

1. ¿Qué es una Operación en un Proceso?

Una operación en un proceso se puede definir como un área o etapa del proceso donde se incorporan materiales, materias primas, etc. y ocurre una función determinada.

1. A que se llama una Operación Unitaria

A una operación unitaria se le llama a cada grupo en común de áreas o etapas del proceso es decir donde sus operaciones tengan técnicas comunes y se basen en los mismos procesos científicos, haciendo que estas operaciones se unifiquen y sea más sencillo su tratamiento el cual puede ser la separación de dos o más sustancias presentes en una mezcla, o el intercambio de una propiedad debido a un gradiente

Estas tienen como objetivo modificar las condiciones de una determinada unidad de masa (reactivos) para conseguir una finalidad (productos).

Esta modificación se puede conseguir:

• Modificando su masa o composición.
• Modificando su nivel o cantidad de energía.
• Modificando las condiciones de movimiento: velocidad.

1. ¿Cómo se pueden clasificar las Operaciones Unitarias?

Para la clasificación de las operaciones unitarias se atiende a la propiedad que predomina en una transformación. En base a ello la clasificación se hace en dos grandes grupos:

• Operaciones unitarias físicas.
• Operaciones unitarias químicas.

Operaciones unitarias físicas

• Operaciones unitarias de transporte de cantidad de movimiento: estas operaciones estudian los procesos en que se ponen en contacto dos fases, cuya velocidad es distinta. Y se subdivide en tres grandes grupos:

• Circulación interna de fluidos: estudia el movimiento de fluidos por el interior de tuberías. Y de los aparatos utilizados en la impulsión y medición de los fluidos.
• Circulación externa de fluidos: estudia las operaciones de flujo de fluidos a través de lechos porosos fijos, lechos fluidizados y transporte neumático.
• Movimiento de sólidos en el seno de fluidos: estudia la separación de un sólido que se halla en el seno de un fluido. Entre estas esta la sedimentación, filtración y ultrafiltración, entre otras.

• Operaciones unitarias de transferencia de materia: estas operaciones son controladas por la difusión de un componente central de una mezcla. Y se subdivide entre:

• Destilación: Separación de dos o más componentes por su presión.
• Absorción: De un componente de una mezcla gaseosa por un líquido. El proceso contrario es la desorción.
• Extracción: disolución de una mezcla (líquida o sólida) en un disolvente determinado. Puede ser: líquido-líquido o sólido líquido.
• Adsorción: También llamada Sorción. Es la eliminación de uno o más componentes de un fluido (líquido o gas) por retención en la superficie de un sólido.
• Intercambio iónico: Sustitución de uno o varios iones de una disolución por otros del agente intercambiador.

• Operaciones unitarias de transmisión de calor: Estas operaciones son controladas por la temperatura. Dependen del mecanismo con el que se transfiere el calor, distinguiéndose los siguientes tipos de transmisión de calor:

• Conducción: consistente en la propagación de calor entre dos cuerpos o partes de un mismo cuerpo a diferente temperatura debido a la agitación térmica de las moléculas, sin un desplazamiento real de estas.
• Convección: es la transmisión de calor por movimiento real de las moléculas de una sustancia.
• Radiación: Radiación: Transmisión de energía mediante ondas electromagnéticas. No se necesita un medio material para su transmisión.

Además de las operaciones unitarias englobadas en cada uno de los apartados mencionados, existen aquellas de transferencia simultánea de calor y materia, y otras operaciones que no se pueden englobar en ninguno de estos aparatados y que reciben el nombre de complementarias.

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