El documento aborda el concepto de operaciones unitarias en procesos químicos, destacando su importancia en la descomposición de procesos industriales en etapas específicas. Se mencionan ejemplos de operaciones como destilación, saponificación y fermentación, y se plantea la necesidad de controlar estas operaciones para optimizar resultados y minimizar impactos ambientales. Además, se enfatiza la relación entre materias primas y productos en el contexto de procesos de fabricación.

1. Ing. Ramiro SIUCE BONIFACIO
UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES
CARRION

2.  Ing química = procesos unitarios + operaciones
unitarias
Una operación unitaria
 Es una 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.
 Por ejem: la producción de pulpa o el descortezado en
una fábrica de papel, o la destilación en un proceso de
elaboración de productos químicos.

3.  Sería prácticamente imposible estudiar el número casi
infinito de procesos químicos que se llevan a cabo en la
industria diariamente, si no hubiera un punto en común
a todos ellos.
 Afortunadamente, esta conexión existe.
 Cualquier proceso que se pueda diseñar consta de una
serie de operaciones físicas y químicas que, en algunos
casos son específicas del proceso considerado, pero en
otros, son operaciones comunes e iguales para varios
procesos.

4.  Generalmente un proceso puede descomponerse en la
siguiente secuencia:
 1.- Materias Primas
 2.- Operaciones físicas de acondicionamiento
 3.- Reacciones químicas
 4.- Operaciones físicas de separación
 5.- Productos
 Cada una de estas operaciones es una operación
unitaria.

5.  Todo proceso químico conducido en cualquier escala
puede descomponerse en una serie ordenada de lo que
pudieran llamarse OPERACIONES UNITARIAS, como
pulverización, secado, cristalización, filtración,
evaporación, destilación.
O. U O. U O. U O. U
Materia
prima producto
Proceso unitario

7.  Para los Ingenieros Industriales consiste en identificar
exactamente el concepto: que es una operación y que
es un proceso.
 En los procesos implica primordialmente reacciones
químicas y/o, cambios de estado de agregación,
mientras que las operaciones no implica
primordialmente reacciones a granel ni cambios de
estado. Y proceso integrado implica operaciones y
procesos.

10.  Es una secuencia de actividades que tienen un inicio y
un final, donde hay entradas y salidas, donde se genera
valor agregado
 La materia prima, que puede o no cambiar de estado
físico durante el proceso, es transferida, medida,
mezclada, calentada, enfriada, filtrada, almacenada o
manipulada de alguna manera para producir el
producto final

11.  Una serie de actividades, acciones o eventos
organizados interrelacionados, orientadas a obtener un
resultado específico y predeterminado, como
consecuencia del valor agregado que aporta cada una
de las fases que se llevan a cabo en las diferentes
etapas.

13. Un proceso se constituye de:
 Equipos; herramientas; software y hardware.
 Entradas o qué se recibe; de dónde y de quién.
 Métodos ó procedimientos; formas; instrucciones;
controles.
 Recursos: gente; destrezas; experiencia.
 Salidas; cómo, cuándo; a quién se entrega.
 Mediciones sobre objetivos y metas de calidad,
seguridad, resultados y rendimientos.

14.  Un proceso de fabricación, también denominado
proceso industrial, manufactura o producción.
 Es el conjunto de operaciones necesarias para
modificar las características de las materias primas.
Dichas características pueden ser de naturaleza muy
variada tales como la forma, la densidad, la resistencia,
el tamaño o la estética. Se realizan en el ámbito de la
industria

15.  Procesos en la industria del refino de petróleo
 Procesos en la industria del hierro y el acero y en las
coquerías
 Procesos en la industria no férrea
 Procesos en la industria química inorgánica
 Procesos en la industria química orgánica
 Procesos en los sectores de pasta de papel, madera,
alimentación y varios
 Producción de hidrocarburos halogenados y
hexafluoruro de azufre

18.  El controlar un proceso, se refiere a como se controlan
variables inherentes al mismo para:
 Reducir la variabilidad del producto final
 Incrementar la eficiencia
 Reducir impacto ambiental
 Mantener el proceso dentro de los límites de seguridad
que corresponda

19.  Toda industria consiste en un proceso de
transformación de unos materiales en otros o utilidad, lo
cual está representado económicamente por lo que se
conoce como valor agregado.
Materiales que ingresan al proceso
 Materias primas
 Materiales secundarios
 Materiales auxiliares

20.  Productos finales
 Sub productos o productos secundarios
 Productos residuales
 Productos de desecho

21.  Al estudiar los proceso de producción, es necesario
representarlos gráficamente, como flow – sheets o flujo
gramas para lo cual existen normas, variables de
acuerdo a las costumbres o legislación de cada país.

23. Proceso del Cu

26. PROCESO
SIDERURGICO

29.  Es el proceso de oxidación rápida de una sustancia,
acompañado de un aumento de calor y frecuentemente
de luz.
 En el caso de los combustibles comunes:
 combinación química + O2 = CO, CO2, SO2

30.  Cuando un cuerpo seco (anhídrido), absorbe agua,
aunque sea en forma de humedad, se dice que este
cuerpo está hidratado o que ha sufrido el fenómeno de
hidratación.

31.  Es la operación de introducir oxígeno en un cuerpo de
manera que forme parte de su constitución íntima.
 Ejem: el agua (H2O) al agregar un O2 y formar agua
oxigenada (H2O2) (peróxido de hidrógeno.
 La combustión es también un proceso de oxidación
pues toma el O2 del aire para quemar el carbono.

32.  Consiste en separar oxigeno de un cuerpo para que
este resulte puro.
 En la metalurgia del hierro, por ejemplo se reduce el
mineral formado por óxidos y al eliminarse el oxígeno
queda el metal puro.
 Un cuerpo reductor es C; así tenemos que el C en
caliente con ayuda de la flama reduce el óxido de
plomo, de cobre, etc. al estado de plomo y cobre puro.
 Fe2O3 Fe304 FeO Fe
 Fe2O3 + 3 CO → 3 CO2 + 2 Fe

33.  Cuando una sustancia grasa es tratada en caliente por
medio de una lejía fuertemente alcalina, se transforma
en jabón y se dice que se ha producido la
saponificación.

34.  Reacción que implica la combinación de H2 con ciertos
compuestos orgánicos no saturados, especialmente
con los hidrocarburos. Por ejemplo, al hidrogenar el
eteno (C2H4) se obtiene etano (C2H6).
 La hidrogenación se aplica a numerosos procesos,
como: la hidrogenación de los aceites vegetales para
producir numerosas grasas comestibles (la margarina).
 La hidrogenación se aplica también en la producción de
gasolina sintética.

35.  Proceso químico donde un compuesto químico,
orgánico, se descompone o fracciona en compuestos
más simples.
 El craqueo se realiza por la aplicación de calor y alta
presión, mediante craqueo térmico, o por craqueo
catalítico, (combinación de Q y una catálisis).
 En las refinerías modernas, primero se separa el
petróleo por destilación fraccionada. A continuación,
casi todas las fracciones más pesadas son sometidas a
craqueo. En el proceso siempre se forma hidrógeno y
carbono.

36.  Proceso que genera cambios químicos en sustancias
orgánicas por la acción de enzimas (fermentos),
producidas por organismos diminutos como: moho,
bacterias y la levadura.
 Ejem: la lactasa, un fermento producido por una
bacteria que esta en la leche, hace que ésta se agrie,
transformando la lactosa (azúcar de la leche) en ácido
láctico.
 La más importante es la fermentación alcohólica, donde
la simaza segregada por la levadura convierte los
azúcares (glucosa, fructosa), en alcohol etílico y CO2.

37.  Es el proceso que une moléculas más pequeñas
(monómeros) en otras más grandes Polímeros.
 El N˚ de unidades que se repiten en una molécula
grande se Ilama ˚G de polimerización.
 Los materiales con un ˚G elevado (altos polímeros).
 La mayoría de las sustancias orgánicas presentes en:
materia viva, proteínas, madera, quitina, caucho y las
resinas, son polímeros;
 materiales sintéticos como los plásticos, las fibras, los
adhesivos, el vidrio y la porcelana.