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CIENCIAS DEL PELIGRO

Unidad II

OPERACIONES UNITARIAS DE PROCESOS Fernando Daz GalloDiplomado en Ergonoma UDECM.S.Ch. Ergo

Operaciones Unitarias de Procesos

Se llama operacin unitaria a una parte indivisible de cualquier proceso de transformacin donde hay un intercambio de energa del tipo fsico, de una materia prima en otro producto de caractersticas diferentes.

Se entiende que los procesos de transformacin en general y las operaciones unitarias, en lo particular, tienen como objetivo el modificar las condiciones de una determinada cantidad de materia en forma ms til a nuestros fines.


Esta transformacin puede realizarse de distintas formas: modificando la masa o composicin del cuerpo primario ya sea mezclndolo, separndolo o hacindolo reaccionar qumicamente; modificando la calidad de la energa que posee el cuerpo en cuestin, ya sea por enfriamiento, vaporizacin, aumento de presin; modificando las condiciones relativas a la cintica del cuerpo primario, ya sea aumentando o disminuyendo su velocidad o modificando la direccin que tiene en el espacio.


Una operacin unitaria puede definirse como un rea del proceso o un equipo donde se incorporan materiales, insumos o materias primas y ocurre una funcin determinada, son actividades bsicas que forman parte del proceso.

Porejemplo, la produccin de pulpa o el descortezado en una fbrica de papel, o la destilacin en un proceso de elaboracin de productos qumicos.

Sera prcticamente imposible estudiar el nmero casi infinito de procesos qumicos que se Ilevan a cabo en la industria diariamente, si no hubiera un punto en comn a todos ellos.


Afortunadamente, esta conexin existe.

Cualquier proceso que se pueda disear consta de una serie de operaciones fsicas y qumicas que, en algunos casos son especficas del proceso considerado, pero en otros, son operaciones comunes e iguales para varios procesos.

Generalmente un proceso puede descomponerse en la siguiente secuencia:


1.- Materias Primas2.- Operaciones fsicas de acondicionamiento3.- Reacciones qumicas4.- Operaciones fsicas de separacin5.- Productos

Cada una de estas operaciones es una operacin unitaria.

Este concepto fue introducido en 1915 por el profesor Little, del Massachussets Institute of Technology (M.I.T).


La definicin dada entonces, fue la siguiente: "... todo proceso qumico conducido en cualquier escala puede descomponerse en una serie ordenada de lo que pudieran Ilamarse OPERACIONES UNITARIAS, como pulverizacin, secado, cristalizacin, filtracin, evaporacin, destilacin.

El nmero de estas operaciones bsicas no es muy grande, y generalmente slo unas cuantas de ellas intervienen en un proceso determinado."


Tienen como objetivo modificar las condiciones de una determinada unidad de masa para conseguir una finalidad. Esta modificacin se puede conseguir:

- Modificando su masa o composicin.- Modificando su nivel o cantidad de energa.- Modificando las condiciones de movimiento: velocidad.

El estado de un cuerpo est absolutamente definido cuando estn especificadas la cantidad de materia y composicin, cuando conocemos su energa y cuando conocemos las componentes de la velocidad con las que dicho cuerpo est en movimiento.


De este modo para la clasificacin de las operaciones unitarias se atiende a la propiedad que predomina en una transformacin.

En base a ello la clasificacin se hace en dos grandes grupos:

Operaciones unitarias fsicas.Operaciones unitarias qumicas.

Operaciones unitarias fsicas:

De transferencia de materia.De transferencia de energa.De transferencia simultnea de materia y energa.De transferencia de cantidad de movimiento.Complementarias.


Operaciones unitarias qumicas:

Tiene por objetivo distribuir de una forma distinta los tomos de una molcula para dar otra, es decir, el paso de los reactivos a los productos.

Se da en los reactores qumicos; para el diseo de estos se deben estudiar estas caractersticas:

Asegurarnos de que el modo de fluir de los reactivos sea total, para conseguir la mezcla deseada.

Proporcionar el tiempo de contacto necesario entre las sustancias y el catalizador (si lo hay) hasta lograr la extensin deseada de la reaccin.


Operaciones unitarias qumicas:

Permitir que se adquieran las condiciones de presin, temperatura y composicin de modo que la reaccin tenga lugaren el modo y la velocidad deseados, para lo cual hay que atender a los aspectos termodinmicos y cinticos de la reaccin.

La fuerza impulsora hay que considerarla en relacin al aspecto termodinmico.

En relacin con el aspecto cintico, la velocidad de la reaccin qumica depende de la temperatura y de las concentraciones de los reactivos.


Tipos de Operaciones Unitarias

Las operaciones unitarias ms comunes se producen en Reactores, Intercambiadores de Calor, bombas, mezcladores y separadores, y en cada proceso / operacin unitaria se cambian las condiciones de una determinada cantidad de materia de una o ms de las siguientes formas:

Modificando su masa o composicinModificando el nivel o calidad de la energa que poseeModificando sus condiciones de movimiento

Cada operacin unitaria tiene una fuerza impulsora, un gradiente en alguna propiedad, que da cuenta del mecanismo principal de transferencia:



Caso:Transferencia de MasaMecanismo:DifusinGradiente Impulsor:Concentracin

Caso: Transferencia de Calor Mecanismo: Radiacin Gradiente Impulsor:Temperatura

Clasificaremos las operaciones unitarias en las siguientes 6 tipos,



Transferencia de Masa

Transferencia de Calor

Transferencia de Calor y Masa Simultneas

Transporte de Fluidos

Separacin

Operaciones Fsicas Complementarias



Transferencia de masa

Los procesos de transferencia de masa son importantes ya que la mayora de los procesos qumicos requieren de la purificacin inicial de las materias primas o de la separacin final de productos y subproductos.

Consideraremos los siguientes 5 procesos:




1.- Destilacin

Corresponde a la separacin de una mezcla lquida basada en la diferencia de volatilidad.

La operacin puede ser principalmente simple, sbita o extractiva.

Se utilizan columnas de relleno (packing towers) y su campo de aplicacin es en petrleo, solventes, licores, etc.




1.- Destilacin




2.- Absorcin

La absorcin es una operacin de separacin que consiste en la transferencia de uno o ms componentes minoritarios de una corriente gaseosa a una corriente lquida, llamada disolvente.

El objetivo de esta operacin suele ser purificar una corriente gaseosa para su procesamiento posterior o su emisin a la atmsfera, o bien, recuperar un componente valioso presente en la corriente gaseosa.




2.- Absorcin

La absorcin del SO2 presente en los gases de combustin mediante soluciones alcalinas y la absorcin de CO y CO2 del gas de sntesis de amonaco son ejemplos de purificacin, mientras que la absorcin de xidos de nitrgeno en agua es la etapa final del proceso de fabricacin de cido ntrico.

La absorcin se suele llevar a cabo en torres o columnas de relleno.




2.- Absorcin

Torre o columna de relleno




3.- Extraccin (lixiviacin o lavado)

Es la extraccin slido lquido, operacin para separar los constituyentes solubles de un slido inerte con un solvente.

El proceso completo de extraccin suele comprender la recuperacin por separado del solvente y del soluto.

La extraccin slido-lquido tiene gran importancia en un gran nmero de procesos industriales.





En metalurgia en la extraccin de: cobre con cido sulfrico, oro con cianuro, etc.

Muchos productos orgnicos naturales se separan de sus estructuras originales mediante lixiviacin.

Por ejemplo el azcar se separa por lixiviacin de la remolacha con agua caliente.




4.- Adsorcin

Separacin de los componentes de un fluido mediante un slido adsorbente. Se diferencia de la absorcin en que la sustancia queda retenida en la interface, sin pasar al seno de la otra fase.

Se distingue de la cristalizacin porque el componente que se transfiere a travs del fluido no tiene la misma naturaleza que la faseslida, sino que se fija sobre ella.




4.- Adsorcin

La operacin puede ser a travs de lecho fijo, alumina, slica gel, etc.

Se utilizan generalmente columnas de lecho fijo en paralelo para secar gases, eliminar olores y solventes.




5.- Intercambio Inico

El intercambio inico es un proceso por medio del cual un slido insoluble remueve iones de cargas positivas o negativas de una solucin electroltica y transfiere otros iones de carga similar a la solucin en una cantidad equivalente.

Este proceso ocurre sin que existan cambios estructurales en el slido.





Si los slidos intercambian iones positivos (cationes) se denominan intercambiadores catinicos e intercambiadores aninicos si intercambian iones negativos (aniones).

Por ejemplo, la dureza del agua se puede eliminar reemplazando los iones calcio (Ca++) por iones sodio (Na+) utilizando una resina cambiadora de cationes (zeolita).



Transferencia Simultnea de Calor y Masa

La transferencia de calor y de masa es una ciencia bsica que trata de la rapidez de transferencia de energa trmica.

Tiene una amplia rea de aplicacin que va desde los sistemas biolgicos hasta los aparatos domsticos comunes, pasando por los edificios residenciales y comerciales, los procesos industriales, los aparatos electrnicos y el procesamiento de alimentos.




Acondicionamiento de Gases o Enfriamiento de lquidos

Corresponde a la modificacin de la humedad y/o temperatura del aire que los fluidos, tales como el agua y aire.

La operacin principalmente pone en corrientes en contacto al aire con agua, o con gas no saturado, pudiendo ser a travs de torres de enfriamiento, como por ejemplo en una central trmica.




Cristalizacin

La cristalizacin es una operacin de transferencia de materia en la que se produce la formacin de un slido (cristal o precipitado) a partir de una fase homognea (soluto en disolucin o en un fundido).

Destaca sobre otros procesos de separacin por su potencial para combinar purificacin y produccin de partculas en un solo proceso.

Comparado con otras operaciones de separacin la cristalizacin endisolucin presenta varias ventajas, como por ejemplo: El factor de separacin es elevado (producto casi sin impurezas).




Cristalizacin

En bastantes ocasiones se puede recuperar un producto con una pureza mayor del 99% en una nica etapa de cristalizacin, separacin y lavado.

Si se controlan las condiciones del proceso se obtiene un producto slido constituido por partculas discretas de tamao y forma adecuados. Y requiere de menos energa para la separacin que la destilacin u otros mtodos empleados.




Cristalizacin




Secado

Operacin de transferencia de masa de contacto gas- slido, donde la humedad que contiene el slido se transfiere por evaporacin hacia la fase gaseosa, en base a la diferencia entre la presin de vapor ejercida por el slido hmedo y la presin parcial de vapor de la corriente gaseosa.

Cuando estas dos presiones se igualan, se dice que el slido y el gas estn en equilibrio y el proceso de secado termina.




Secado

El mecanismo del proceso de secado depende considerablemente de la forma de enlace de la humedad con el material: cuanto ms slido es dicho enlace, tanto ms difcil transcurre el secado. Durante el secado el enlace de la humedad con el material se altera.




Liofilizacin Criodeshidratacin

Mtodo de conservacin de alimentos en el que confluyen distintos procesos.

El resultado es un producto seco, pero con todas las caractersticas organolpticas de su estado original (aroma, el gusto o el sabor).

Este proceso facilita su conservacin y ayuda a detener el crecimiento de patgenos, puesto que el resultado es un alimento de menos peso.





En la industria alimentaria, la liofilizacin consiste en eliminar el agua de un alimento a partir de la congelacin, en lugar de aplicar calor.

Esto explica que se reserve para los productos con sustancias sensibles a las altas temperaturas, como las protenas o las enzimas.

Una vez liofilizados, el tiempo de conservacin sin refrigeracin aumenta porque la reduccin del contenido de agua inhibe la accin de los microorganismos que podran deteriorar los alimentos.





En definitiva, la liofilizacin es similar a la deshidratacin: el objetivo es el mismo, disminuir el contenido en agua.

La principal diferencia est en el proceso; si bien en el primero se reduce casi la totalidad del agua, en la deshidratacin, esta disminucin es menor, aunque no por ello menos importante.

Este sistema ya se usaba en la antigedad, cuando para deshidratar los alimentos se dejaban secar al sol, en un ambiente seco, hasta que eliminaran toda la humedad.





La criodeshidratacin, en cambio, aligera el peso del alimento, con una disminucin de un 20% respecto al original y permite la separacin de las distintas sustancias de un alimento.

Primero se congela el producto a muy bajas temperaturas de forma rpida para evitar que se formen grandes cristales de hielo; se somete a un proceso de vaco para que el agua se evapore sin pasar a estado lquido (sublimacin); se aplica calor al producto congelado y se condensa para convertirlo de nuevo en slido.



Circulacin de Fluidos

En la industria, se ha de tratar con problemas prcticos de transporte de fluidos desde un lugar a otro y de la medida de sus velocidades de flujo.

Si bien los fluidos (lquidos y gases) pueden transportarse en recipientes por cualquier medio convencional, se entiende por transporte, en ingeniera, el movimiento continuo y forzado de lquidos o gases a travs de conducciones fijas que forman un circuito de fluidos, el cual consta de elementos funcionales (bombas o compresores, vlvulas, accesorios, etc.), cuyo nmero y especie dependen de la funcin a que se destine el circuito.




Estos elementos funcionales estn conectados entre s mediante conducciones a travs de las que se establece el transporte del fluido de alimentacin del circuito de unos elementos a otros.

Hay gran variedad de circuitos de fluidos en ingeniera, con concepciones, configuraciones y aplicaciones muy diversas.




Conducciones

Corresponde a unidades para el transporte de los fluidos desde y hasta las operaciones del proceso, pudiendo ser a travs de canales abiertos, secciones circulares (tuberas), secciones cuadradas, etc.

La tubera es un conducto compuesto de tubos que cumple la funcin de transportar agua u otros fluidos.

Dependiendo del lquido que transporta adquiere distintos nombres,cuando transporta petrleo se denomina oleoducto, para gas gasoducto, etc.




Bombas

Un equipo de bombeo es un transformador de energa, mecnica que puede proceder de un motor elctrico, trmico, etc.

Y la convierte en energa, que un fluido adquiere en forma de presin, de posicin y de velocidad.

As se tendrn bombas que funcionen para cambiar la posicin de un cierto fluido. Por ejemplo la bomba de pozo profundo, que adiciona energa para que el agua del subsuelo se eleve a la superficie.




Compresores

El compresor de aire, tambin llamado bomba de aire, es una mquina que disminuye el volumen de una determinada cantidad de aire y aumenta su presin por procedimientos mecnicos.

El aire comprimido posee una gran energa potencial, ya que si eliminamos la presin exterior, se expandira rpidamente. El control de esta fuerza expansiva proporciona la fuerza motriz de muchas mquinas y herramientas.

En general hay dos tipos de compresores: alternativos y rotatorios:




Compresores

Los compresores alternativos o de desplazamiento, se utilizan para generar presiones altas mediante un cilindro y un pistn.

Cuando el pistn se mueve hacia la derecha, el aire entra al cilindro por la vlvula de admisin; cuando se mueve hacia la izquierda, el aire se comprime y pasa a un depsito por un conducto muy fino.




Compresores

Los rotativos, producen presiones medias y bajas. Estn compuestos por una rueda con palas que gira en el interior de un recinto circular cerrado.

El aire se introduce por el centro de la rueda y es acelerado por la fuerza centrfuga que produce el giro de las palas.

La energa del aire en movimiento se transforma en un aumento de presin en el difusor y el aire comprimido pasa al depsito por un conducto fino.




Compresores

El aire, al comprimirlo, tambin se calienta. Las molculas de aire chocan con ms frecuencia unas con otras si estn ms apretadas, y la energa producida por estas colisiones se manifiesta en forma de calor.

Para evitar este calentamiento hay que enfriar el aire con agua o aire fro antes de llevarlo al depsito. La produccin de aire comprimido a alta presin sigue varias etapas de compresin; en cada cilindro se va comprimiendo ms el aire y se enfra entre etapa y etapa.




Vlvulas

En la regulacin de los distintos procesos de una planta industrial tendrn un papel fundamental las vlvulas.

Con ellas podremos controlar los caudales de las distintas corrientes implicadas en el proceso, adems de las condiciones internas de presin de depsitos y recipientes.

Una vlvula consistir bsicamente en un cuerpo principal dentro del cual van alojados el obturador y los asientos, elementos que me definirn el paso de fluido permitido en cada momento.




Vlvulas

El obturador consiste en un mecanismo mvil que vara su posicin con respecto al asiento, siendo el caudal de paso directamente proporcional a la superficie libre existente entre el embolo y el asiento.

Por su diseo deber acoplar perfectamente sobre el asiento para proporcionar un cierre hermtico cuando la vlvula est cerrada.

El movimiento del obturador estar comandado por un vstago al que es solidario, siendo este el elemento donde fsicamente se acta para controlar la posicin del obturador.




Vlvulas

Su movimiento podr ser lineal o rotativo dependiendo del diseo de la vlvula.

Cabe decir que el cuerpo de la vlvula debe estar realizado en un material resistente, capaz de resistir la presin mxima posible en la lnea a la vez que garantiza la hermeticidad del dispositivo.

El cuerpo de la vlvula deber estar dotado de algn elemento, tal como bridas o rosca, para su conexin a la lnea.




Vlvulas

La conexin de la vlvula a la lnea depender de las caractersticas de estas ltimas.

En conducciones de menos de dos pulgadas y en todas aquellas destinadas a transporte de sulfhdrico se optarn por el acople de las vlvulas mediante soldadura.

En lneas mayores a dos pulgadas se recurre a la unin embridada.



Transporte de Cantidad de Movimiento

Fluidizacin y transporte neumtico

En un lecho fluidizado participan dos fases: un slido y un fluido (gas o lquido).

Si un fluido fluye a travs de una capa de material slido granulado en reposo a una velocidad suficiente (velocidad de fluidizacin), las partculas slidas individuales que forman la capa quedan suspendidas.

Este fenmeno se denomina fluidizacin.





Sedimentacin

Consiste en la separacin, por la accin de la gravedad, de las partculas suspendidas cuyo peso especfico es mayor que el del agua.

Es una de las operaciones unitarias ms utilizadas en el tratamiento de las aguas residuales.

En la mayora de los casos, el objetivo principal es la obtencin de un efluente clarificado.





Flotacin

Se emplea para la separacin de partculas slidas o lquidas de una fase lquida.

La separacin se consigue introduciendo finas burbujas de gas, normalmente aire, en la fase lquida.





Flotacin

Las burbujas se adhieren a las partculas, y la fuerza ascensional que experimenta el conjunto partcula-burbuja de aire hace que suban hasta la superficie del lquido.

De esta forma, es posible hacer ascender a la superficie partculas cuya densidad es mayor que la del lquido, adems de favorecer la ascensin de las partculas cuya densidad es inferior, como el caso del aceite en el agua.





Flotacin

En el tratamiento de aguas residuales, la flotacin se emplea para la eliminacin de la materia suspendida y para la concentracin de los fangos biolgicos.

La principal ventaja del proceso de flotacin frente al de sedimentacin consiste en que permite eliminar mejor y en menos tiempo las partculas pequeas o ligeras cuya deposicin es lenta.





Centrifugacin

Proceso de separacin de partculas de distinto tamao en un medio acuoso, stas sedimentan hacia el fondo a una velocidad que depende de su peso.

Este efecto podra utilizarse para separar componentes de distinto peso si no fuera porque las velocidades de sedimentacin son pequesimas, por lo que el sistema no es til.





Centrifugacin

Lo que se hace es aumentar dichas velocidades de sedimentacin haciendo girar muy rpidamente la mezcla.

En este caso, la fuerza centrpeta hace el papel de la gravedad (peso) y puede ser mucho mayor que ste haciendo girar muy rpido la mezcla: este es el principio de la centrifugacin y de la ultracentrifugacin.





Centrifugacin

Se coloca la mezcla en un aparato que la haga girar a velocidad angular constante muy elevada.

Una vez est girando, la mezcla experimenta una aceleracin centrpeta que puede llegar a ser, en ultracentrifugadoras de laboratorio, unas 500.000 veces la aceleracin de la gravedad.





Centrifugacin

Esta fuerza empuja a sedimentar, a distinta velocidad, a las partculas de distinta masa de la mezcla, crendose distintos estratos con las partculas de cada clase.

Este mtodo es muy utilizado en biologa y medicina.



Operaciones fsicas complementarias

Trituracin

Los conjuntos de trituracin son plantas procesadoras de minerales que reciben el producto de la explotacin minera, rocas de cualquier mineral, y lo reducen hasta tamaos en los cuales, una vez clasificado, el mineral se puede someter a un siguiente proceso o se puede emplear en la aplicacin seleccionada.

El esquema de un conjunto de trituracin contempla 4 tipos de mquina bsicos, los alimentadores, las bandas, las clasificadoras y las trituradoras, cada uno de estas tiene variantes que se han diseado para satisfacer condiciones especficas.




Trituracin

El alimentador es la mquina que regula el flujo de ingreso de las piedras a la planta de trituracin, consta de una tolva de recepcin y de una mesa que por vibracin o por rotacin descarga su contenido.




Trituracin

Las trituradoras tienen una boca de ingreso, una cmara de trituracin y una boca de descarga y se eligen de acuerdo al rol que van a desempear, (trituracin primaria, secundaria, terciaria, etc.), usualmente se determina por el tamao de ingreso y salida, las caractersticas del material que se va a triturar, dureza y abrasividad, (mineral de hierro, piedra caliza, canto rodado, mineral de cobre, etc.), y el tamao y las caractersticas del producto que se busca obtener,(grava, arena triturada, material para molienda, etc.).




Trituracin

Las trituradoras generan la clasificacin de materiales segn tamaos, bien sea para que estos pasen a su siguiente etapa de trituracin o para seleccionar productos segn su tamao.

Existen zarandas o cribas clasificadoras, tornillos clasificadores, trommels, escalpers, grizzlies y ciclones.

Entre las cribas existen las cribas inclinadas, las cribas horizontales ylas cribas de alta vibracin.




Trituracin

Las bandas principalmente transportan el material de un punto a otro en el proceso, se deben elegir segn el diseo del montaje de la planta y el flujo o cantidad de material que se debe movilizar, muchas veces en funcin del rea o el sitio en el que se va a realizar cada proceso.




Trituracin

Las bandas se usan normalmente para llevar el material de un punto a otro que se encuentra distante y a una altura mayor, pueden ser bandas de trasiego o transportadoras, bandas apiladoras, que llevan el material hasta las pilas y bandas lanzadoras que, como su nombre lo indica, son bandas cortas que giran a gran velocidad y lanzan el material a distancia apilndolo lejos de las torres de trituracin.

Los elevadores pueden ser de paletas o de cadena y su funcin es llevar el material desde un punto abajo en el proceso hasta otro a mayor altura pero a corta distancia, usualmente se usan dentro de torres de trituracin.




Molienda

Las partculas se reducen de tamao por una combinacin de impacto y abrasin ya sea en seco o como una suspensin en agua pulpa.

La molienda se realiza en molinos que giran alrededor de su eje horizontal y que contienen una carga de cuerpos sueltos de molienda conocidos como "medios de molienda", los cuales estn libres para moverse a medida que el molino gira produciendo la conminucin de las partculas.




Molienda




Molienda

En el proceso de molienda partculas de 5 a 250 mm son reducidas en tamao a 10 - 300 micrones, aproximadamente, dependiendo del tipo de operacin que se realice.

El propsito de la operacin de molienda es ejercer un control estrecho en el tamao del producto y, por esta razn frecuentemente se dice que una molienda correcta es la clave de una buena recuperacin de la especie til.




Tamizado

El tamizado o cribado es un proceso mecnico que separa los materiales de acuerdo a su tamao de partcula individual.

Esto se cumple proporcionando un movimiento en particular al medio de cribado, el cual es generalmente una malla o una placa perforada, esto provoca que las partculas ms pequeas y que el tamao de las aberturas (del medio de cribado) pasen a travs de ellas como finos y que las partculas ms grandes sean acarreadas como residuos.




Tamizado

El Cribado o tamizado tambin se define como una operacin bsica galnica, que tiene por objeto separar las distintas fracciones de una mezcla pulverulenta o granulado en funcin de su tamao.

La separacin de materiales slidos por su tamao es importante para la produccin de diferentes productos (ej. arenas slicas).




Tamizado

Adems de lo anterior, se utiliza para el anlisis granulomtrico de los productos de los molinos para observar la eficiencia de stos y para control de molienda de diversos productos o materias primas (cemento, caliza, arcilla, etc.).




Tamizado

El tamiz consiste de una superficie con perforaciones uniformes por donde pasar parte del material y el resto ser retenido por l.

Para llevar a cabo el tamizado es requisito que exista vibracin para permitir que el material ms fino traspase el tamiz.

De un tamiz o malla se obtienen dos fracciones, los gruesos y los finos.




Mezclado

El mezclado es una operacin unitaria de gran importancia en muchas fases del tratamiento de aguas residuales, entre las que podemos citar:

Mezcla completa de una sustancia con otraMezcla de suspensiones lquidasMezcla de lquidos misciblesFloculacinTransferencia de calor




Mezclado

La mayora de las operaciones de mezclado relacionadas con el tratamiento de las aguas residuales puede clasificarse en continuas y rpidas continuas (30 segundos o menos).

Estas ltimas suelen emplearse en los casos en los que debe mezclarse una sustancia con otra, mientras que las primeras tienen su aplicacin en aquellos casos en los que debe mantenerse en suspensin el contenido del reactor o del depsito.




Mezclado

En el proceso de mezcla rpida continua, el principal objetivo consiste en mezclar completamente una sustancia con otra. La mezcla rpida puede durar desde una fraccin de segundo hasta alrededor de 30 segundos.

La mezcla rpida de productos qumicos se puede llevar a cabo mediante diversos sistemas, entre los que destacan:




Mezclado

Resaltos hidrulicos en canalesDispositivos VenturiConduccionesPor bombeoMediante mezcladores estticosMediante mezcladores mecnicos

En los cuatro primeros, el mezclado se consigue como consecuencia de las turbulencias que se crean en el rgimen de flujo.




Mezclado

En los mezcladores estticos, las turbulencias se producen como consecuencia de la disipacin de energa, mientras que en los mezcladores mecnicos las turbulencias se consiguen mediante la aportacin de energa con impulsores giratorios como las paletas, hlices y turbinas.




Mezclado

En el proceso de mezcla continua, el principal objetivo consiste en mantener en un estado de mezcla completa el contenido del reactor o del tanque de retencin. El mezclado continuo puede llevarse a cabo mediante diversos sistemas, entre los cuales se encuentran:

Los mezcladores mecnicosMecanismos neumticosMezcladores estticosPor bombeo




Mezclado

El mezclado mecnico se lleva a cabo mediante los mismos procedimientos y medios que el mezclado mecnico rpido continuo.

El mezclado neumtico comporta la inyeccin de gases, que constituye un factor importante en el diseo de los canales de aireacin del tratamiento biolgico del agua residual.

Un canal con pantallas deflectoras es un tipo de mezclador esttico que se emplea en el proceso de floculacin.




Mezclado

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