Jeanneth Laurency Hernández
19 de octubre del 2013

Operaciones unitarias
TRANSFERENCIA DE MASA
Esto ocurre cuando unos de los componentes que estan presentes se dirige de una fase a la otra o viceversa , usandose
para purificar dicha materia para llegara una separción hasta encontrarse en un punto de equilibrio por lo que se
conoce 5 tipos como son:

absorción

adsorción

Definición
Es la
transferencia de
uno o mas
componentes
que se
encuentran en
menor cantidad
de una corriente
gaseosa a una
líquido, sirviendo
para purificar su
corriente
gaseosa para su
procesamiento
exterior o bien
para emisiones
al medio
ambiente

Operaciones

Aparatos
Torres
centrifugos

Ejemplos
Purificación
de agua,
tratamiento
de aguas
residuales,
quitar olores,
sabores o
colores no
deseados
como en
jabones y
jarabes de
azúcar

Se hace de
separar los
s{olidos de un
componente
mediante un
sólido que hace
de absorber
haciendo una
diferencia de la
absorción es que
en esta se
queda atrapada
en la interfase sin
pasar al seno de
la otra fase

Lecho fijo
Alumina
Silice, carbón y
gel.

Columnas
de lecho
fijo en
paralelo

Secar
gases,elimina
r olores y
solventes

Dibujo
destilación

Es la separación
miscibles de dos
o mas liquidos
que conlleva a
una
evaporación
y
condensación
sucesivas, donde
se deben tomar
los puntos de
ebullición
que
tienen para el
beneficio
del
proceso
se
emplea
para
eliminar ciertas
impurezas

Simple, súbita
o extractiva

Columas
de relleno

licores

extracción

Es la separación
de una mezcla
utilizando la
diferencia de
solubilidades
existentes entre
dos líquidos
inmiscibles por
medio de una
tercer sustancia
que sea miscible
a la que se
quiere extraer

Contacto por
estapas
Contacto
continuo

Mezclador,
torres de
platos
perforados,
columnas
de
bandejas,
torres de
pulverizaci
ón, torres
de relleno,
columnas
pulsadas

Cereales
para el pan,
olivas para el
aceite,,
extracción
mediante
calor
(tostado del
pan) y
pulpas

Intercambi
ador ionico

Es un proceso
por el cual un
solido insoluble
es capaz de
remover las
cargas electricas
ya sea bien
positivas o
negativas , pero
estos no afectan
a la estructura
de la misma, por
lo que podemos
decir que si
intercambian
iones positivos
con llamados
cationicos y en
el caso de ser
negativos
anionicos
Las particulas
cargadas
negativamente
se llegan a unir
con la parte que
esta cargada

Resina
anionica
Resina
cationica

Dos
columnas
para
regeneraci
ón y
operación

Los iones
(Ca++) son
sustituidos
por el Na+
utilizando
como resina
ntercambiad
ora la zeolita
y podemos
hacer de
eliminar la
dureza del
agua
positiva para asi
llegar a
retenerlas
mientras que las
que estan
cargadas
positivamente a
la matriz positiva
son eluidas, pero
para cambiar la
elución de
cargas
negativas se
debe cambiar el
ph para que
este llegue a su
punto
isoelectrico o
hasta invertir su
carga neta

TRANSFERENCIA DE CALOR

Intercambia
dor de calor

Hornos

DEFINICIÓN
Es la energia
termica que
fluye de un
cuerpo de un
corriente de
fluido al otro

OPERACIONES
Tubos
concentricos,
carcasas y
tubos de
placas

Máquinas
Calderas
Pasteurizadores
Sartenes con
camisa
Congeladores,
cocinas ,
hornos , etc.

EJEMPLOS
Para hacer
que funcione
estas
máquinas
que son
utilizadas
para la
cocción de
frituras , en
lacteos y
otros

Es un
generador de
vapor que sirve
para que se
cocine,
caliente o
secar dichos
alimentos

Radiación
Combustión de
carbón , fuel y
gas

Horno eléctrico
Horno de gas
Horno de crisol
Horno de
cubilote
Horno de
inducción

En la
panificación

Dibujo
Evaporadore
s

Es un método
muy usado en
la industria por
el cuál se
elimina parte
del agua que
se encuentra
en el alimento
para obtener
concentrados

Simple y
múltiple efecto

Evaporadores de
pelicula
descendente,
evaporadores
de pelicula
ascendente,
evaporador de
circulación
forzada,evapora
dor múltiple
efecto,,
evaporador de
película fina
entre otros

Para la
concentraci
ón de pasta
de
tomate,café,
leche, suero
y productos
azúcarados

Condensado
res

es un
intercambior
de calor
lattente que
hace de
convertir el
vapor gaseoso
en vapor en
estado líquido

Simple,
multiple y
efecto

Condensadores
simples,
condensadores
dobles y
condensadores
planos

Es utiliado en
la industria
de la
refrigeración

Acumulador
es de calor

Es un aparato
que almacena
el calor
existente para
su posterior
utilizo

Apilamiento
de materiales
como ladrillos,
piedras o
virutas
metalicas

Acumuladores
estaticos
Acumuladores
dinámicos

Es utilizado
para los
evaporadore
s

Placas
solares

Es un
dispositivo que
aprovecha la
energía solar
para generar
energía
electrica

Radiación
atraviesa
cristal que
incide sobre un
serpetin

En los últimos
años se ha
comenzado
utilizar para
hervir, cocer ,
tostar y
escaldar
aunque aún
no es muy
utilizada
TRANSFERENCIA SIMÚLTANEA DE CALOR Y MASA
Estudia la velocidad con al que se da la energía termica

Acondicionamientos
de gases o
enfriamiento de
liquidos

DEFINICIÓN
A la
modificació
n que se da
con los
parametros
de
temperatur
a y)o
temperatur
a del aire
de los
fluidos tales
como agua
y aire

OPERACIONES
Pone en
contacto aire
con agua, o
con gas no
saturada

Cristalización

Actúa por
sobresaturado o
diferencias de
temperatura

Secado

Contacto
Directo y
continuo

Liofilización
criodeshifrataci

Alto vacío ,
temperatura
menor al punto
de fusión del
agua

MAQUINARIA
Torres de
enfriamiento

EJEMPLO
Central
termica

DIBUJO
TRANSFERENCIA DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO

DEFINICIÓN
Fluidización y
transporte
neumatico

Filtración

Sedimentación

En un lecho
de fluidizado
en donde
participa una
parte sólida y
otra fluida
(gas o
líquido), en
donde el
fuido fluye
por un
material
sólido
granulado
en reposo y
con una
velocidad,
las partículas
sólidas
individuales
que forman
la capa
quedan
suspendidas
Es hacer
pasar un
liquido por
medio de un
embudo con
un papel
filtro para
que este
haga de
retener
particulas no
deseadas
Tiene como
finalidad
remover los
sólidos
suspendidos
en que el
agua puede
contener

OPERACIONE
S
Temperatura
en todos los
puntos es
constante

MAQUINAS

EJEMPLO

Lecho
fluidizado
homogeneo,
lecho
fluidizado
con
formacion de
burubujas y
formación de
canales

Se transporta
material a
granel como
granos o polvos

Retención de
particulas en
placas
filtrantes

Filtración por
membrana

Clarificación,
concentración ,
separación ,
desalación y
purificación de
bebidad

Diferencia de
densidad,
gravedad

Sedimentaci
ón
aceleralerad
o
Separador
de grasas y
aceites

Potabilizar el
agua , aguas
residuales para
los lodos

DIBUJO
Flotación

Separación
de partículas
sólidas o bien
líquidas de
una fase
liquida
debido a la
introducción
de finas
burbujas de
gas o aire en
fase líquida

Diferencias
de densidad

Tanques
Celdas de
flotación y
tensoactivos

La aplicación es
para aguas
residuales

Centifugación

Es la
separación
de
compuestos
de diferente
naturaleza
que se
encuentra
en un mismo
alimento

Sistema
mécanico de
rotación,
densidad

Centrifugas
Ciclones

Clarificación de
zumo de frutas

OPERACIONES FÍSICAS COMPLEMENTARIAS
DEFINICIÓN

OPERACIONES

MAQUINARIA

EJEMPLO

TRITURACIÓN

Es reducir el
tamaño de
algun sólido
en una
forma
homogenea
a través de
la mezcla

Grandes trozos
se rompen por
compresión

Mortero
Mandibulas
rotatorias de
rodillos

Para hacer
algún tipo de
análisis de
alimentos

MOLIENDA

Se refiere a
la
pulverizació
n y a la
disperción
del material
sólido y
tambien a la
extracción
de jugos

Fricción e
impacto con
inmoviles

Molinas de
bolo, martillo,
barra y
chorro

Jugo de caña
de azúcar,
cereal , uvas ,
aceitunas,café
entre otros

DIBUJO
TAMIZADO

Separa los
tamaños de
acuerdo al
tañano de
las particulas
individual

Pasan tamaño
de pequeñas
particulas de
un cierto
tamaña

Tamiz

Cereales
Grageas

MEZCLADO DE
SÓLIDOS Y
PASTAS

Es la
interposición
de dos o
mas
sustancias
separadas
para formar
un producto

Corrientes de
flujo

Recipientes
de paletas

Pastas

ALMACENAJE DE
MATERIALES

Almacenaje
de todas las
materias
primas para
la
elaboración
y eleborados

Costos del
recipiente del
material,
volatilidad
ente otros

Tolvas, silos,
gasometros,
tanques fijos

Para todo tipo
de alimento

Para que sirve?
UN REACTOR BATCH Es un reactor que no posee un flujo ni de
entrada como de salida , es un reactor que posee un agitador para que
homogenize la muestra , donde se da una serie de reacciones quimicas
debido a una enzima es muy útil para procesos tóxicos o para
procesos altamente potentes.
Este sirve cuando es en partes
Reactor tubular es un reactor que posee un tubo por la cual fluye la
mezla que reacciona a ciertas condiciones que debemos tomar en
cuenta como son la temperatura y concentraciones para que se
produzca uan reacción química , puede estar provisto de
intercambiadores de calor
Se opera cuando la presión es elevada y se procesa en fase gaseosa y
es enstado continuo

Reactor continuo tipo tanque agitado
Estos reactores tienen la capacidad de no variar sus propiedades con
el transcurso del tiempo, tomando en consideraci´pon que el modelo
ideal que se supone

es cuando la reacción alcanza la máxima

conversión en el instante en que la alimenta entra al tanque ,
tomando como conclusión que en cualquier punto de este equipo las
concentraciones son iguales a als de las corrientes de salida y que su
velocidad es la misma y se conoce que su mezclado es altamente eficiente que llega aproximarse a las
condiciones ideales.
Se usa para reacciones en fase líquida a presiones moderadas obajas en las que la velocidad de reacción
es relativamente baja y es en estado continuo

Reactores flujo pistón es en estado estacionario pero en un
puntodeterminadollega a serconstante con el tiempo,
estemodelosupone un flujo ideal del piston y la conversion es en
función de la posicióncambiandopor la dirección de flujo

Operaciones unitarias tablas

  • 1.
    Jeanneth Laurency Hernández 19de octubre del 2013 Operaciones unitarias TRANSFERENCIA DE MASA Esto ocurre cuando unos de los componentes que estan presentes se dirige de una fase a la otra o viceversa , usandose para purificar dicha materia para llegara una separción hasta encontrarse en un punto de equilibrio por lo que se conoce 5 tipos como son: absorción adsorción Definición Es la transferencia de uno o mas componentes que se encuentran en menor cantidad de una corriente gaseosa a una líquido, sirviendo para purificar su corriente gaseosa para su procesamiento exterior o bien para emisiones al medio ambiente Operaciones Aparatos Torres centrifugos Ejemplos Purificación de agua, tratamiento de aguas residuales, quitar olores, sabores o colores no deseados como en jabones y jarabes de azúcar Se hace de separar los s{olidos de un componente mediante un sólido que hace de absorber haciendo una diferencia de la absorción es que en esta se queda atrapada en la interfase sin pasar al seno de la otra fase Lecho fijo Alumina Silice, carbón y gel. Columnas de lecho fijo en paralelo Secar gases,elimina r olores y solventes Dibujo
  • 2.
    destilación Es la separación misciblesde dos o mas liquidos que conlleva a una evaporación y condensación sucesivas, donde se deben tomar los puntos de ebullición que tienen para el beneficio del proceso se emplea para eliminar ciertas impurezas Simple, súbita o extractiva Columas de relleno licores extracción Es la separación de una mezcla utilizando la diferencia de solubilidades existentes entre dos líquidos inmiscibles por medio de una tercer sustancia que sea miscible a la que se quiere extraer Contacto por estapas Contacto continuo Mezclador, torres de platos perforados, columnas de bandejas, torres de pulverizaci ón, torres de relleno, columnas pulsadas Cereales para el pan, olivas para el aceite,, extracción mediante calor (tostado del pan) y pulpas Intercambi ador ionico Es un proceso por el cual un solido insoluble es capaz de remover las cargas electricas ya sea bien positivas o negativas , pero estos no afectan a la estructura de la misma, por lo que podemos decir que si intercambian iones positivos con llamados cationicos y en el caso de ser negativos anionicos Las particulas cargadas negativamente se llegan a unir con la parte que esta cargada Resina anionica Resina cationica Dos columnas para regeneraci ón y operación Los iones (Ca++) son sustituidos por el Na+ utilizando como resina ntercambiad ora la zeolita y podemos hacer de eliminar la dureza del agua
  • 3.
    positiva para asi llegara retenerlas mientras que las que estan cargadas positivamente a la matriz positiva son eluidas, pero para cambiar la elución de cargas negativas se debe cambiar el ph para que este llegue a su punto isoelectrico o hasta invertir su carga neta TRANSFERENCIA DE CALOR Intercambia dor de calor Hornos DEFINICIÓN Es la energia termica que fluye de un cuerpo de un corriente de fluido al otro OPERACIONES Tubos concentricos, carcasas y tubos de placas Máquinas Calderas Pasteurizadores Sartenes con camisa Congeladores, cocinas , hornos , etc. EJEMPLOS Para hacer que funcione estas máquinas que son utilizadas para la cocción de frituras , en lacteos y otros Es un generador de vapor que sirve para que se cocine, caliente o secar dichos alimentos Radiación Combustión de carbón , fuel y gas Horno eléctrico Horno de gas Horno de crisol Horno de cubilote Horno de inducción En la panificación Dibujo
  • 4.
    Evaporadore s Es un método muyusado en la industria por el cuál se elimina parte del agua que se encuentra en el alimento para obtener concentrados Simple y múltiple efecto Evaporadores de pelicula descendente, evaporadores de pelicula ascendente, evaporador de circulación forzada,evapora dor múltiple efecto,, evaporador de película fina entre otros Para la concentraci ón de pasta de tomate,café, leche, suero y productos azúcarados Condensado res es un intercambior de calor lattente que hace de convertir el vapor gaseoso en vapor en estado líquido Simple, multiple y efecto Condensadores simples, condensadores dobles y condensadores planos Es utiliado en la industria de la refrigeración Acumulador es de calor Es un aparato que almacena el calor existente para su posterior utilizo Apilamiento de materiales como ladrillos, piedras o virutas metalicas Acumuladores estaticos Acumuladores dinámicos Es utilizado para los evaporadore s Placas solares Es un dispositivo que aprovecha la energía solar para generar energía electrica Radiación atraviesa cristal que incide sobre un serpetin En los últimos años se ha comenzado utilizar para hervir, cocer , tostar y escaldar aunque aún no es muy utilizada
  • 5.
    TRANSFERENCIA SIMÚLTANEA DECALOR Y MASA Estudia la velocidad con al que se da la energía termica Acondicionamientos de gases o enfriamiento de liquidos DEFINICIÓN A la modificació n que se da con los parametros de temperatur a y)o temperatur a del aire de los fluidos tales como agua y aire OPERACIONES Pone en contacto aire con agua, o con gas no saturada Cristalización Actúa por sobresaturado o diferencias de temperatura Secado Contacto Directo y continuo Liofilización criodeshifrataci Alto vacío , temperatura menor al punto de fusión del agua MAQUINARIA Torres de enfriamiento EJEMPLO Central termica DIBUJO
  • 6.
    TRANSFERENCIA DE CANTIDADDE MOVIMIENTO DEFINICIÓN Fluidización y transporte neumatico Filtración Sedimentación En un lecho de fluidizado en donde participa una parte sólida y otra fluida (gas o líquido), en donde el fuido fluye por un material sólido granulado en reposo y con una velocidad, las partículas sólidas individuales que forman la capa quedan suspendidas Es hacer pasar un liquido por medio de un embudo con un papel filtro para que este haga de retener particulas no deseadas Tiene como finalidad remover los sólidos suspendidos en que el agua puede contener OPERACIONE S Temperatura en todos los puntos es constante MAQUINAS EJEMPLO Lecho fluidizado homogeneo, lecho fluidizado con formacion de burubujas y formación de canales Se transporta material a granel como granos o polvos Retención de particulas en placas filtrantes Filtración por membrana Clarificación, concentración , separación , desalación y purificación de bebidad Diferencia de densidad, gravedad Sedimentaci ón aceleralerad o Separador de grasas y aceites Potabilizar el agua , aguas residuales para los lodos DIBUJO
  • 7.
    Flotación Separación de partículas sólidas obien líquidas de una fase liquida debido a la introducción de finas burbujas de gas o aire en fase líquida Diferencias de densidad Tanques Celdas de flotación y tensoactivos La aplicación es para aguas residuales Centifugación Es la separación de compuestos de diferente naturaleza que se encuentra en un mismo alimento Sistema mécanico de rotación, densidad Centrifugas Ciclones Clarificación de zumo de frutas OPERACIONES FÍSICAS COMPLEMENTARIAS DEFINICIÓN OPERACIONES MAQUINARIA EJEMPLO TRITURACIÓN Es reducir el tamaño de algun sólido en una forma homogenea a través de la mezcla Grandes trozos se rompen por compresión Mortero Mandibulas rotatorias de rodillos Para hacer algún tipo de análisis de alimentos MOLIENDA Se refiere a la pulverizació n y a la disperción del material sólido y tambien a la extracción de jugos Fricción e impacto con inmoviles Molinas de bolo, martillo, barra y chorro Jugo de caña de azúcar, cereal , uvas , aceitunas,café entre otros DIBUJO
  • 8.
    TAMIZADO Separa los tamaños de acuerdoal tañano de las particulas individual Pasan tamaño de pequeñas particulas de un cierto tamaña Tamiz Cereales Grageas MEZCLADO DE SÓLIDOS Y PASTAS Es la interposición de dos o mas sustancias separadas para formar un producto Corrientes de flujo Recipientes de paletas Pastas ALMACENAJE DE MATERIALES Almacenaje de todas las materias primas para la elaboración y eleborados Costos del recipiente del material, volatilidad ente otros Tolvas, silos, gasometros, tanques fijos Para todo tipo de alimento Para que sirve? UN REACTOR BATCH Es un reactor que no posee un flujo ni de entrada como de salida , es un reactor que posee un agitador para que homogenize la muestra , donde se da una serie de reacciones quimicas debido a una enzima es muy útil para procesos tóxicos o para procesos altamente potentes. Este sirve cuando es en partes
  • 9.
    Reactor tubular esun reactor que posee un tubo por la cual fluye la mezla que reacciona a ciertas condiciones que debemos tomar en cuenta como son la temperatura y concentraciones para que se produzca uan reacción química , puede estar provisto de intercambiadores de calor Se opera cuando la presión es elevada y se procesa en fase gaseosa y es enstado continuo Reactor continuo tipo tanque agitado Estos reactores tienen la capacidad de no variar sus propiedades con el transcurso del tiempo, tomando en consideraci´pon que el modelo ideal que se supone es cuando la reacción alcanza la máxima conversión en el instante en que la alimenta entra al tanque , tomando como conclusión que en cualquier punto de este equipo las concentraciones son iguales a als de las corrientes de salida y que su velocidad es la misma y se conoce que su mezclado es altamente eficiente que llega aproximarse a las condiciones ideales. Se usa para reacciones en fase líquida a presiones moderadas obajas en las que la velocidad de reacción es relativamente baja y es en estado continuo Reactores flujo pistón es en estado estacionario pero en un puntodeterminadollega a serconstante con el tiempo, estemodelosupone un flujo ideal del piston y la conversion es en función de la posicióncambiandopor la dirección de flujo