Introducción a las operaciones unitarias

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Presentación realizada por: Ing. Tito Nuñez Wayar

EMI

OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE después de este tema, usted podrá:

Definir una operación unitaria.

Identificar las principales operaciones unitarias de la industria general con énfasis en el rubro petrolero.

2

Operaciones

Unitarias

3

Una operación unitaria puede definirse como un área del proceso o un equipo donde se incorporan materiales, insumos o materias primas y ocurre una función determinada, son actividades básicas que forman parte del proceso.

Otra definiciòn: “Operaciones Unitarias es

todo proceso conducido en cualquier escala que

puede descomponerse en una serie ordenada de

lo que pudieran llamarse OPERACIONES

UNITARIAS, como pulverización, secado,

cristalización, filtración, evaporación,

destilación…El numero de estas operaciones

básicas no es muy grande y generalmente unas

cuantas de ellas intervienen en un proceso

determinado”. Este concepto fue introducido en

1915 por el profesor Little del Massachusstes

Institute of Technology (M.I.T).

CLASIFICACION DE LAS

OPERACIONES UNITARIAS

Operaciones de Transferencia de momento

Operaciones de Transferencia de calor

Operaciones de Transferencia de masa

Operaciones de Transporte de calor y masa

Operaciones de Transporte de cantidad de

movimiento

Operaciones Físicas complementarias.

Principales

Operaciones Unitarias

7

TRANSPORTE DE

MASAS

8

TRANSPORTE DE MASAS

Elevadores de

cangilones

Transportadores

de fajas

Carros

TRANSPORTE DE MASAS

TRANSPORTE DE MASAS

TRANSPORTE DE MASAS

TRANSPORTE DE MASAS

TRANSPORTE DE MASAS

TRANSPORTADORES DE BANDA (1)

TRANSPORTE DE MASAS

• ELEVADOR DE CANGILONES (2)

TRANSPORTE DE MASAS

EQUIPOS DE

TRANSPORTE

DE SÓLIDOS

TRANSPORTE DE MASAS

TRANSPORTE DE MASAS

MOLIENDA,

TAMIZADO Y

MEZCLADO

20

MOLINO DE QUIJADA

MOLINO DE CONO

MOLINO DE CONO

MOLINO DE MARTILLOS

Sistema de rodillos Molino de bolas Tamizadora

Silos y tolvas para almacenamiento Fábrica de cemento

MECANICA DE PARTICULAS

MOLIENDA, TAMIZADO Y ALMACENAJE

MOLINO DE MARTILLOS

MOLINOS DE IMPACTO

MOLINOS DE BOLAS

MOLINOS ULTRAFINOS

MOLINOS ULTRAFINOS

TAMIZADO

TAMIZADO

arena grava arcilla

TAMIZADO

TAMIZADO-ROTAP

TAMICES

OTROS TAMICES

OPERACIONES DE

TRANSPORTE DE

CANTIDAD DE

MOVIMIENTO

40

FLOTACION

FLOTACION

FLOTACION

FILTRACION

FILTRACION

FILTRACION

LODOS

ALIMENTO

LIQUIDO

CLARIFICADO

SEDIMENTACION

ESQUEMA DE UN SEDIMENTADOR

OPERACIONES DE

TRANSFERENCIA DE

MASA & CALOR

50

Vapor de disolvente

Disolución

concentrada

ALIMENTO

CALOR

Vapor

de agua

Condensado

EVAPORACION

ESQUEMA DE UN EVAPORADOR

Evaporadores

EVAPORACION

SUBLIMACION

OPERACIONES DE

TRANSFERENCIA DE

MASA

61

Benceno +

acetona

Agua

Benceno (+ acetona)

Agua + acetona

SISTEMA DE EXTRACCIÓN

Reposo

Mezcla

EXTRACCION

DESTILACION

ESQUEMA DE DESTILACION

Vapor

Q

Destilación

simple

discontinua

Destilación

simple

continua

Rectificación

Vapor

Q

Alimento L

DESTILACION

ESQUEMA DE DESTILACION

DESTILACION

ESQUEMA DE DESTILACION

ABSORCION Y ADSORCION

ADSORCION

ABSORCION

OPERACIONES DE

TRANSFERENCIA DE

CALOR

71

TRANSMISIÓN DEL CALOR

73

CONDUCCIÓN: transferencia de energía desde cada porción de materia a la materia adyacente por contacto directo, sin intercambio, mezcla o flujo de cualquier material.

CONVECCIÓN: transferencia de energía mediante la mezcla íntima de distintas partes del material: se produce mezclado e intercambio de materia.

RADIACIÓN: transferencia de energía mediada por ondas electromagnéticas, emanadas por los cuerpos calientes y absorbidas por los cuerpos fríos.

TRANSMISIÓN DEL CALOR

TRANSMISIÓN DEL CALOR

TRANSMISIÓN DEL CALOR

TRANSMISIÓN DEL CALOR

TRANSMISIÓN DEL CALOR

(

calor

agua

Aire seco

Aire húmedo Agua caliente

Agua fría

HUMIDIFICACION/ENFRIAMIENTO

PROCESO DE HUMIDIFACION/ENFRIAMIENTO

Aire acondicionado

HUMIDIFICACION/

DESHUMIDIFICACION

Camara refrigerante

REFRIGERACION

INTERCAMBIADORES DE

CALOR

INTERCAMBIADOR DE CALOR – CARCASA - TUBOS

82

FLUJO DE FLUIDOS

83

MOVIMIENTO DE MASA

BOMBAS

84

Movimiento de Masa

BOMBAS

BOMBAS

• CLASIFICACION

• Se pueden considerar dos grandes grupos:

Desplazamiento Positivo y Presión Límite.

86

BOMBAS DE

DESPLAZAMIENTO

POSITIVO

BOMBAS DE DEPLAZAMIENTO

POSITIVO • BOMBAS DE EMBOLO.

TIPO I TIPO II

BOMBAS DE DEPLAZAMIENTO

POSITIVO • BOMBAS DE ENGRANE.

BOMBAS DE DEPLAZAMIENTO

POSITIVO • BOMBAS DE DIAFRAGMA.

90

BOMBAS DE

PRESION

LIMITE

• BOMBAS CENTRIFUGAS.

BOMBAS DE PRESION LIMITE

• BOMBAS CENTRIFUGAS.

BOMBAS DE PRESION LIMITE

• BOMBAS CENTRIFUGAS.

BOMBAS DE PRESION LIMITE

• BOMBAS DE HELICE.

BOMBAS DE PRESION LIMITE

• BOMBAS DE DIAFRAGMA CON RESORTE

BOMBAS DE PRESION LIMITE

96

Movimiento de Masa

COMPRESORAS

COMPRESORAS

COMPRESORAS

99

Movimiento de Masa

VENTILADORES

VENTILADORES

VENTILADORES

VENTILADORES

Presentación realizada por: Ing. Tito Nuñez Wayar

EMI

104

Bibliografía: HIMMELBLAU, David.

Principios básicos y cálculos en ingeniería química. México:

Prentice Hall, 1996.

FELDER, Richard; Rousseau.

Principios elementales de los procesos químicos. 3ed, Limusa

Wiley, México,

2004

Mc CABE, Warren, SMITH, Julian y HARROT Peter.

Operaciones unitarias en ingeniería química. Madrid:

McGraw Hill, 1985.

PERRY, R.H,

Manual del Ingeniero Químico, Ed. McGraw–Hill.