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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE LOS REYES

ALUMNOS CHRISTIAN JESUS ALCAZAR RODRIGUEZ JOVANNI RAFAEL FIGUEROA BARRAGAN SALVADOR ALCAZAR CERVANTEZ

INGENERIA ELECTROMECANICA ING.SEFERINO MAGALLAN CAMARENA

VII SEMESTRE

ASIGNATURA:

FENOMENOS DE TRANSPORTE

TRABAJO:

1.3 Procesos industriales, suma operaciones y procesos unitarios 1.4 Conceptos bรกsicos relacionados Con los procesos unitarios

Los Reyes Mich. A 9 de septiembre del 2013.

de

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2. ÍNDICE GENERAL 1. PORTADA..............................................................................1 2. INDICE Y CONTENIDO..........................................................2 3. INTRODUCCION....................................................................3 4. DESARROLLO DE CADA TEMA...........................................4 5. CONCLUSION.........................................................................11 6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y ELECTRONICAS......12

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2. INTRODUCCIÓN En las industrias de procesos químicos y físicos, así como en las de procesos biológicos y de alimentos, existen muchas semejanzas en cuanto a la forma en que los materiales de entrada o de alimentación se modifican o se procesan para obtener los materiales finales de productos químicos o biológicos.

Es posible considerar estos procesos químicos, físicos o biológicos, aparentemente distintos, y clasificarlos en una serie de etapas individuales y diferentes llamadas

operaciones unitarias. Estas operaciones unitarias son

comunes a todos los tipos de industrias de proceso.

Por ejemplo, la operación unitaria conocida como destilación se usa para purificar o separar alcohol en la industria de las bebidas y también para separar los hidrocarburos en la industria del petróleo. El secado de granos y otros alimentos es similar al secado de maderas, precipitados filtrados y estopa de rayón.

La operación unitaria absorción se presenta en la absorción de oxigeno del aire en los procesos de fermentación o en una planta de tratamiento de aguas, así como en la absorción de hidrógeno gaseoso en un proceso de hidrogenación líquida de aceites.

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3. DESARROLLO PROCESOS INDUSTRIALES, SUMA DE OPERACIONES Y PROCESOS UNITARIOS CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS 1. Flujo de fluidos. Estudia los principios que determinan el flujo y transporte de cualquier fluido de un punto a otro.

2. Transferencia de calor. Esta operación unitaria concierne a los principios que gobiernan la acumulación y transferencia de calor y de energía de un lugar a otro.

3. Evaporación. Éste es un caso especial de transferencia de calor, que estudia la evaporación de un disolvente volátil (como el agua), de un soluto no volátil como la sal o cualquier otro tipo de material en solución.

4. Secado. Separación de líquidos volátiles casi siempre agua de los materiales sólidos.

5. Destilación. Separación de los componentes de una mezcla líquida por medio de la ebullición basada en las diferencias de presión de vapor.

6. Absorción. En este proceso se separa un componente gaseoso de una corriente por tratamiento con un líquido.

7. Separación de membrana. Este proceso implica separar un soluto de un fluido mediante la difusión de este soluto de un líquido o gas, a través de la barrera de una membrana semipermeable, a otro fluido.

8. Extracción líquido-líquido. En este caso, el soluto de una solución líquida se separa poniéndolo en contacto con otro disolvente líquido que es relativamente inmiscible en la solución.

9. Adsorción. En este proceso, un componente de una corriente líquida o gaseosa es retirado y adsorbido por un adsorbente sólido.

10. Lixiviación líquido-sólido. Consiste en el tratamiento de un sólido finamente molido con un líquido que disuelve y extrae un soluto contenido en el sólido. ll. Cristalización. Se refiere a la extracción de un soluto, como la sal, de una solución por precipitación de dicho soluto.

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12. Separaciones físico-mecánicas. Implica la separación de sólidos, líquidos o gases por medios mecánicos, tales como filtración, sedimentación o reducción de tamaño, que por lo general se clasifican como operaciones unitarias individuales.

Muchas de estas operaciones unitarias tienen ciertos principios básicos o fundamentales comunes. Por ejemplo, el mecanismo de difusión o de transferencia de masa se presenta en el secado, absorción, destilación y cristalización. La transferencia de calor es común al secado, la destilación, la evaporación, etc. Por lo tanto, es conveniente establecer la siguiente clasificación más fundamental de los procesos de transporte o de transferencia.

PROCESOS FUNDAMENTALES DE TRANSPORTE 1. Transferencia de momento lineal. Se refiere a la que se presenta en los materiales en movimiento, como en operaciones unitarias de flujo de fluidos, sedimentación y mezclado.

2. Transferencia de calor. En este proceso fundamental se considera como tal a la transferencia de calor que pasa de un lugar a otro; se presenta en las operaciones unitarias de transferencia de calor, secado, evaporación, destilación y otras.

3. Transferencia de masa. En este caso se transfiere masa de una fase a otra fase diferente; el mecanismo básico es el mismo, ya sea que las fases sean gaseosas, sólidas o líquidas. Este proceso incluye destilación, absorción, extracción líquido-líquido, separación por membranas, adsorción y lixiviación.

EL SISTEMA SI DE UNIDADES FUNDAMENTALES USADO EN ESTE TEXTO Y OTROS SISTEMAS DE UNIDADES Existen tres sistemas de unidades fundamentales empleados actualmente en la ciencia y la ingeniería.

El primero y más importante es el sistema SI (Systeme International d’unités), cuyas tres unidades básicas son el metro (m), el kilogramo (kg) y el segundo (s).

Los otros son el sistema inglés: pie (ft) -libra (Ib) - segundo (s) o sistema pls (fps); y el sistema centímetro (cm) - gramo (g) - segundo (s), o sistema cgs.

En la actualidad se ha adoptado ya el sistema SI de manera oficial para usarse en ingeniería y las ciencias, aunque los sistemas inglés y cgs todavía tienen bastante aceptación. Muchos de los datos químicos y físicos, así como las ecuaciones empíricas, están expresados en estos dos Sistemas. Por tanto, el ingeniero no sólo debe conocer a la perfección el sistema SI, sino además Poseer cierto grado de familiarización con los otros dos sistemas.

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El sistema de unidades SI Las unidades fundamentales del sistema SI son como sigue: la unidad de longitud es el metro (m); la de tiempo es el segundo (s); la de masa es el kilogramo (kg); la de temperatura es el Kelvin (K);y la de un elemento es el kilogramo mol (kg mol). Las unidades restantes se derivan de estas cantidades.

CONCEPTOS UNITARIOS

BÁSICOS

RELACIONADOS

CON

LOS

PROCESOS

Es cada una de las acciones necesarias de transporte, adecuación y/o transformación de las materias implicadas en un proceso químico.

Los procesos químicos en general y cada operación unitaria en particular tienen como objetivo el modificar las condiciones de una determinada cantidad de materia en forma más útil a nuestros fines. Este cambio puede realizarse por tres caminos: - Modificando su masa o composición (separación de fases, mezcla, reacción química).

- Modificando el nivel o calidad de la energía que posee (enfriamiento, vaporización, aumento de presión,...).

- Modificando sus condiciones de movimiento (aumentando o disminuyendo su velocidad o su dirección).

Los tres cambios mencionados anteriormente son los únicos cambios posibles que un cuerpo puede experimentar. Un cuerpo está absolutamente definido cuando están especificadas: - cantidad de materia y composición.

- energía total (interna, eléctrica, magnética, potencial, cinética).

- las componentes de velocidad de que está animado.

Este hecho experimental tiene su expresión matemática en tres leyes de conservación: - ley de conservación de la materia.

- ley de conservación de la energía.

- ley de conservación de la cantidad de movimiento.

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

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Esta transformación puede realizarse de distintas formas: modificando la masa o composición del cuerpo primario ya sea mezclándolo, separándolo o haciéndolo reaccionar químicamente; modificando la calidad de la energía que posee el cuerpo en cuestión, ya sea por enfriamiento, vaporización, aumento de presión; modificando las condiciones relativas a la cinética del cuerpo primario, ya sea aumentando o disminuyendo su velocidad o modificando la dirección que tiene en el espacio.

De hecho, los cambios mencionados son los únicos cambios posibles que un cuerpo puede experimentar. Un cuerpo está absolutamente definido cuando están especificadas: la cantidad de materia y su composición; la energía total (cualquiera que sea el tipo de energía) de que el cuerpo esté dotado; las componentes de dirección y velocidad de que está animado.

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5. CONCLUSION

6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y ELECTRONICAS

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