TEMA 1. INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS FUNDAMENTALES EN INGENIERÍA QUÍMICA. 1.2 CONCEPTOS Y DEFINICIONES

Transcripción

1 1.2 CONCEPTOS Y DEFINICIONES PROCESO QUÍMICO: Sucesión ordenada de operaciones físicas y/o químicas con las que se transforman unas sustancias en otras a escala industrial. OPERACIÓN BÁSICA (OPERACIÓN UNITARIA): Etapa u operación individual con una función específica diferenciada. La coordinación de varias o. b. permiten llevar a cabo un proceso químico. Estas operaciones que se repiten en los diferentes procesos químicos se basan en principios científicos comunes y tienen técnicas de cálculo semejantes, independientemente de la industria en que se apliquen y del producto que se obtenga. QUÍMICA INDUSTRIAL TÌPICA: DESCRIPTIVA de los distintos procesos químicos. INGENIERÍA QUÍMICA MODERNA: ENFOQUE MEDIANTE OPERACIONES BÁSICAS Descomposición de los múltiples procesos químicos en un número pequeño de O. B. : Base científica común. Método de cálculo similar. Independencia del proceso químico.

2 1.2 CONCEPTOS Y DEFINICIONES ESTADO ESTACIONARIO ESTADO NO ESTACIONARIO. TIPOS DE CONTACTO: CONTINUO, f(x,y,z). destilación, absorción. DISCONTINUO, f (x,y,z t). filtración alimentaria, cristalización sal. SEMICONTINUO, f (x,y,z t). secado, lixiviación. VENTAJAS CONTINUO: 1. Tamaño grande. 2. Fácil intercambio calor. 3. Menos mano obra (automatización). 4. Menos t muerto (carga descarga). 5. Producto más uniforme. 6. Mayor producción por volumen. DESVENTAJAS CONTINUO: 1. Reactivos y M.P. de comp. uniforme. 2. Poco versátil. 3. Arranque y parada complicados. 4. Instrumentación y control costoso.

3 1.2 CONCEPTOS Y DEFINICIONES ESQUEMA SIMPLIFICADO DE UN PROCESO QUÍMICO PREPARACIÓN MATERIAS PRIMAS REACCIÓN QUÍMICA PREPARACIÓN PRODUCTOS MATERIAS PRIMAS RECIRCULACIÓN Acondicionamiento de las materias primas TRANSFORMACIÓN QUÍMICA SEPARACIÓN Acondicionamiento de los productos Purificación, Subproductos PRODUCTOS

4 1.3 OPERACIONES DE SEPARACIÓN: CONCEPTO Y CLASIFICACIÓN A) CANTIDAD DE MOVIMIENTO: Flujo por el interior de conducciones. Flujo a través de lechos porosos. Fluidización. Transporte neumático e hidráulico. Sedimentación. Filtración. Agitación y mezcla. CLASIFICACIÓN SEGÚN LA PROPIEDAD TRANSPORTADA B) TRANSMISIÓN DE CALOR: Cambiadores de calor. Evaporación. C) TRANSFERENCIA DE MATERIA: Absorción / desabsorción. Destilación. Extracción. Adsorción / desadsorción. Intercambio iónico. D) MIXTAS: Humidificación (M + C). Enfriamiento de aire (M + C). Liofilización (M + C). Cristalización (M + C). Ósmosis inversa (CM + M). Ultrafiltración (CM + M). Pervaporación (CM + M). Diálisis (CM + M). Electrodiálisis (CM + M). E) COMPLEMENTARIAS: Reducción de tamaño de sólidos. Granulometría.

5 1.3 OPERACIONES DE SEPARACIÓN: CONCEPTO Y CLASIFICACIÓN A) GAS - LÍQUIDO: Absorción / desabsorción. Destilación. Humidificación / deshumidificación. Evaporación. B) LÍQUIDO - SÓLIDO: Adsorción / desadsorción. Intercambio iónico. Lixiviación (extracción líquido sólido). Cristalización. CLASIFICACIÓN SEGÚN LAS FASES QUE INTERVIENEN C) LÍQUIDO - LÍQUIDO: Extracción. D) GAS - SÓLIDO: Adsorción / desadsorción. Secado. Liofilización.

6 1.3 OPERACIONES DE SEPARACIÓN: CONCEPTO Y CLASIFICACIÓN A) CANTIDAD DE MOVIMIENTO: Clasificación por tamaños. Molienda. Mezcla, batido, amasado. Emulsión. Centrifugación. Filtración. Extrusión. CLASIFICACIÓN SEGÚN LA PROPIEDAD TRANSPORTADA: TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS B) TRANSMISIÓN DE CALOR: Pasteurización. Evaporación. Esterilización. Refrigeración / calentamiento. Congelación. Secado. C) TRANSFERENCIA DE MATERIA: Destilación. Extracción. Secado. D) REACCIÓN QUÍMICA: Fermentación. Reacciones enzimáticas. Reacciones bioquímicas