Operaciones unitarias: Procesos industriales

Operaciones unitarias

Asignatura: Procesos industriales

2016

Introducción

El hombre en busca de crear diferentes objetos con el fin de satisfacer sus necesidades a ideados métodos o secuencias lógicas que permiten el cumplimiento de dicho objetivo. A esta consecución de pasos hoy en día la conocemos como procesos, cabe resaltar que puede utilizarse en diversos campos tales como la administración, el derecho, entre otros, se hará hincapié más que todo en los procesos industriales, es decir, la consecución de pasos en los cuales se trabaja con una materia prima para convertirla en un bien de mayor utilidad.

En este trabajo mostraremos como se clasifican estos procesos de acuerdo a la maquinaria usada, el tipo de materia usada, etc. Además de esto tocaremos un aspecto importante como lo son las operaciones unitarias, definiendo como se clasifican y también gracias a todo lo anterior realizaremos un ejercicio en el cual se aplique todo lo aprendido.

Objetivos

Objetivo general

• Analizar los diferentes conceptos, características y aplicaciones de los procesos y operaciones unitarias.

Objetivos específicos

• Identificar la diferencia entre un proceso y una operación unitaria.

• Reconocer el tipo de proceso y las operaciones unitarias presentes en un video de ejemplo.

Marco teórico

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

Proceso:

El proceso es una consecución de pasos que se llevan a cabo en un periodo de tiempo  con el fin de obtener un resultado específico.

Proceso industrial:

Es una consecución de pasos en la cual se busca  transformar materias primas, para posteriormente obtener un producto (químicos, herramientas, materiales, alimentos etc.).

¿Cómo se pueden clasificar los Procesos?

Los procesos pueden clasificarse teniendo en cuenta los siguientes criterios:

1. Según la materia: se subdivide en procesos químicos, en los cuales se cambia la estructura molecular del material, procesos físicos, en los cuales la estructura molecular del material se mantiene igual y por último en procesos biológicos, en donde se emplea material vivo ( biotecnología, procesamiento de frutas, entre otros).

1. Según la tecnología usada: se subdivide en procesos artesanales, en los cuales las operaciones son realizadas netamente por la mano del operario, procesos de mecanizado, en este tipo de procesos se combina la maquinaria con las operaciones manuales por parte del operario, procesos automatizados, en este proceso no se necesita intervención humana por lo general solo se programan robots o máquinas para realizar una determinada operación.

1. Según la forma de producción: se subdividen en procesos continuos, en los cuales la materia prima, productos intermedios y finales son elaborados de manera continua, y procesos discontinuos, a diferencia del proceso continuo en este proceso se presentan paros.

1. Según el tipo de flujo del producto: este se subdivide en el flujo en línea, este se diseña para generar un bien o servicio en particular, con un tipo de maquinaria definida, y también con la cantidad a producir, un ejemplo de esto es la producción de automóviles. Por otra parte está el flujo intermitente en el cual la producción es por lotes y además esta se da a intervalos de tiempo intermitente. A diferencia del flujo en línea este no tiene un flujo regular.

Finalmente están los flujos por proyecto los cuales se diseñan para lograr una meta anteriormente establecida, una vez se logra dicha meta se finiquita el proyecto todo el personal y maquinaria empleada se desarticula para empezar otro nuevo proyecto.

¿Qué es una operación  en un Proceso?

La operación es una parte del proceso que lleva a cabo una serie de actividades que permitan el cumplimiento  exacto del proceso

¿A qué se llama una Operación Unitaria?

Se llaman operaciones unitarias  a la serie de etapas en las cuales se puede fragmentar un determinado proceso dentro de una industria. Las operaciones unitarias tienen aplicaciones tanto en procesos físicos como en procesos químicos. Generalmente son usados para la movilización de fluidos y sólidos, transferencia de calor u otras formas de energía, etc.

¿Cómo se pueden clasificar las Operaciones Unitarias?

Estas se pueden clasificar en las siguientes categorías:

1. Transferencia del momento lineal: está presente en materiales que presentan movimiento, como por ejemplo el movimiento de un determinado fluido de un punto a otro. Este puede dividirse en:

• Circulación interna de fluidos por conducciones: sistema basado en el uso de conducciones para transportar los fluidos entre las diversas instalaciones de una planta.

[pic 1]

Imagen 1. Sistema de conducciones.

• Circulación de fluidos a través de un lecho de sólidos: esta clase de circulación de fluidos es usada generalmente en procesos de filtración, procesos catalíticos heterogéneos, etc.

• Movimiento de sólidos en el seno de fluidos: dentro de esta clase de circulación se encuentran los procesos de centrifugado, flotación, etc.

2. Transferencia de calor: Esta operación unitaria hace referencia a los principios que rigen la acumulación y transferencia de calor y de energía de un lugar a otro. Se presenta en las operaciones unitarias de transferencia de calor son el secado, la evaporación, entre otras.

• Evaporación: Es un caso especial de transferencia de calor, que estudia la evaporación de toda clase de material en solución.[pic 2]

Imagen 2. Diagrama de maquina evaporadora.

• Secado: este proceso estudia la separación de líquidos volátiles.

[pic 3]

           Imagen 3. Sistema de secado con aire caliente.

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