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LABORATORIO OPERACIONES UNITARIAS II

DEBER

ORGANIZADOR GRAFICO OPERACIONES UNITARIAS

REALIZADO POR: ANDRES LARA (983333)

NIVEL 9no SEMESTRE FECHA DE REALIZACION: 11/10/2016 FECHA DE ENTREGA: 12/10/2016 Organizador general de la materia de operaciones unitarias

Transpo rte de liquidos por bombeo

Cap itul o I

Desinte gracion mecani ca

Evapora cion

Fluidiza cion de solidos

Desti lacio n

Cap itul o II Abso rcion de gase s

Filtra cion de solid os Agita cion y Mezc lado

Torres de enfria miento Extrac cion Liquido Liquido

Produc cion de calor Capitulo III Sistem as de refrige nracio n

Extrac cion SolidoLiquido Secado

Capítulo I Transporte de líquido por bombeo

Uso de dispositivos mecanicos

Aplicacion de presion

Impulso de fluidos por bombas Definiciones basicas

M ecanica

Fluido

• Estudio del reposo y m ovim ien to d e particu las

• Se deform a por la accion de un esfuerzo sobre esta

Flujo • Desplazami ento de fluidos Clasificación bombas

M ecanica de fluidos • Estudia el m ovim ien to d e los fluidos

Bombas • Generan altura de carga

Centrifuga s

Rotatorias

Reciprocan tes Columna de una bomba

No se altera por la clase de unidad elegida Alturas estaticas Elevacion estatica de succion Altura estatica de succion Altura estatica de descarga Altura estatica Total Alturas dinamicas Columna neta de succión positiva

C o lu m a n p o c a fr ic c io n , c o lu m n a g ra v e d a d

Tu b e r i a d e d ia m e t ro s d ife re n te s y c o n d e s v ia c io n d e c a u d a l e s

Especificación de las bombas D o s c o lu m n a s d e d e s c a r g a , d e sg a s te d e la b o m b a C u rv a s d e l s is t e m a

E le v a c io n n u la

C u rv a s c a ra c t e r is it c a s d e la b o m b a

Curvas sistema de bombeo C N P A d is p o n ib l e C N PA R E Q U E R ID O

C a v i t a c io n

Naturaleza del liquido

Capacidad requerida

Condiciones de succion y descarga

Carga dinamica total, Operacion continua e intermitente

Posicion de instalacion

Espacion disponible

Localizacion Geografica

Especificaciones de bomba

Desintegración mecánica y Tamizado

Disminuir tamaño de las particulas

Leyes de los fenomenos de desintegracio n

Caracteristic as de los productos producidos Dureza de los solidos

Materiales suaves

Dureza intermedia

Materiales Duros

• Yeso, Calcita • Marmol

• Feldesfat o

• Cuarzo • Topacio

Equipos de desintegración

Quebrantado r de mandibulas • Posee placas conocidas como mandibula s

Quebrantado r Giratorio

Quebrantado r de Martillos

• Cascaras troncoconi cas

• Arratres a una serie de cruzetas

Trituradores de rodillos

Trituradores rotatorios

Molinos de rulos

Molinos tubulares

• Dos rodillos iguales

• Movimient • Llantas • Giro o que giran producido giroscopic una sobre su o encima de eje otra

Leyes de la desintegración mecánica de solidos

Teoria de Ley de Rittinge Bond r Ley de Kick Cribado y Tamizado

Separar distintas fracciones que componen a un solido

Determinacion de la composicion del molido

Se lo determinara por un diagrama granulometrico

Evaporación

Tipos de tamices

Estacionarias

Rotatorias

Oscilantes

Vibratorias

Regla de fases

Regla de fases

Definir el equilibrio entre dos fases

Sistema consituido de varias fases

Objetivo de estudios

Diseñar equipos

Establecer condiciones de evaporacion

Predecir resultados

Elegir evaporadores adecuados para procesos

Tipos de evaporadores

Estandar

Cesta

Tubos horizontale sy verticales

Circulacion forzada

Equipos

Calentados por fuego directo, camisas de vapor

Capacidad de evaporación

Tubos con superficie de transferencia

Area de transferenci a

Area de transferenci a

Gradiente de temperatur a

Elevacion punto de ebullicion

Coeficiente transporte de calor

Efectos de un evaporador

Efect os Simpl e Fluidización de Solidos

Doble

Triple

Ventajas

Desarrollo Superficial

Turbulencia

Trabajo de sistemas continuos

Procesos exotermico sy endotermic os

Desventaja s

Porosidad del lecho Capitulo II Destilación

Perdidas por friccion

Velocidad critica de fluidizacion

Porosidad criterio

Calcul ode factores de fanning

Relacione Solucione s de s ideales equilibrio Métodos de destilación

Metodos de destilacio n

Simple Destilación Simple

Con rectificaci on

Consiste en una vaporización parcial de la mezcla con producción de vapor rico en componentes volátiles que la mezcla inicial, quedando en el residuo los componentes menos volátiles.

Tenemos la destilacion Cerrada y Abierta

Destilación Cerrada

Sobre el diagrama de En este caso el líquido ebullición , construido a la presión de operación, se lleva a una se leen temperatura intermedia directamente las entre la de principio composiciones del y fin de ebullición líquido y el vapor en equilibrio Destilación Abierta

Este método de destilación es el que se efectúa normalmente en los laboratorios cuando se trabaja sin reflujo

Para un sistema binario la relación entre alimentación y el residuo está dada por la expresión de Lord Rayleigh mediante un balance de masa diferencial

Destilación Fraccionada

Proceso por el que la sustancia volátil de una mezcla se separa Separación sucesiva de otra que no lo es de los líquidos de una mediante evaporación mezcla aprovechando la diferencia entre sus y posterior puntos de ebullición. condensación de la misma. Método McCabe-THIELE

Es un método matemático gráfico para determinar el número de platos teóricos necesarios para la separación de una mezcla binaria de A y B.

El supuesto principal consiste en que debe haber un derrame equimolar a través de la columna, entre la entrada de alimentación al plato superior y la entrada de alimentación al plato inferior.

Las corrientes de líquido y vapor entran a un plato, establecen su equilibrio y salen del mismo.

Es un método matemático gráfico para determinar el número de platos teóricos necesarios para la separación de una mezcla binaria de A y B.

El supuesto principal consiste en que debe haber un derrame equimolar a través de la columna, entre la entrada de alimentación al plato superior y la entrada de alimentación al plato inferior.

Diseño de una columna de platos

El diseño de una columna de platos esta orientada particularmente al cálculo del número y distancia de platos, diámetro y longitud de la columna

Su alimentación sea de 7500 Kg-mol/h a 20 °C.

La fracción del destilado sea del 92 % del componente más volátil y 4 % en el residuo, con una fracción de alimentación del 25 %. Destilación Binaria

Separacion de una mezcla de dos componentes que tienen lugar en una difusion estacionaria Relaciones de Equilibrio

El un componente es el soluto no volatil y el otro sera el soluto volatil

Para separar los componentes de un sistema necesariamente la composición del vapor debe ser diferente a la del líquido de la Diagramas de presión y Vapor

En estos diagramas se representan las composiciones de las mezclas frente a la presión parcial de vapor de cada componente, a una temperatura determinada Diagramas de Ebullición

alimentaciónes necesario conocer de las relaciones de equilibrio de las dos fases para la solución de los problemas de destilación.

Se representa la composición de la mezcla líquida frente a la temperatura de ebullición, a presión constante

En un sistema abierto, las solución alcanza el punto de ebullición cuando la presión del vapor es igual a la presión atmosférica.

En sistemas cerrados , generalmente al vacío, la solución hierve cuando la presión del vapor es igual a la presión interna del sistema. Diagramas de Equilibrio

En estos diagramas se representan las composiciones del líquido frente a las del vapor en equilibrio a presión constante.

Filtración de solidos

Con fines de aplicación, se trazan también los correspondientes gráficos de y2 y x2 de las tres soluciones bajo consideración a presión constante.

Sistema para poder filtrar Sistema a filtrar

Material filtrante

Clases de filtros Graved ad

Vacio

Presion

Coadyuvan tes de filtracion

Formas de usarlos

Tipos

FIltracion

Teoria de lavado de precipitado s Agitación y mezclado

Mecanismo y tiempo de lavado

Porcentaje minimo de coadyucant e

Agitacion

Utilizacion

Importanci a dentro de la industria

Diseños de un agitador

Absorción de Gases

Leye s Raou lt

Henr y

Caracterizac ion

Torres de absorcion

Solventes

Balances

Balance de materia

Balance de masa diferencial

Capitulo III Extraccion Solido-Liquido

Calculo del NOG

Calculo del HOG

Operación mediante la cual se extrae un componente soluble de un sólido mediante un solvente

Operación mediante la cual se extrae un componente soluble de un sólido mediante un solvente

Velocidad de extracción

Factor Controlante 1: Difusión del soluto a través de poros del sólido residual Factores influyentes en la extracción

Factor Controlante 2: Difusión del soluto, desde la superficie de la partícula, hasta el seno de la solución.

Tamaño de Partícula. Solvente de Extracción.

Temperatura. Agitación del fluido.

Extracción Liquido-Liquido Extracción liquido - liquido simple

Es un método muy útil para separar componentes de una mezcla. El éxito de este método depende de la diferencia de solubilidad del compuesto a extraer en dos disolventes diferentes Extracción liquido -liquido continua

Es frecuente obtener mezclas de reacción en disolución o suspensión acuosa .

Es el procedimiento de extracción más utilizado en el laboratorio químico, se suele utilizar siempre que el reparto del compuesto a extraer en el disolvente de extracción es suficientemente favorable.

El disolvente condensado caliente se hace pasar a través de la disolución acuosa, para llegar finalmente, con parte del producto extraído, al matraz inicial, donde el disolvente orgánico se vuelve a vaporizar, repitiendo un nuevo ciclo de extracción, mientras que el producto extraído, no volátil, se va concentrando en el matraz.

Disolventes comunes usados en el proceso de extracción

Eter Dietilico Hexano Benceno

Diclorometano Cloroformo

Torres de enfriamiento de agua por evaporación

Tipos

Circulaci on natural

Tiro mecanic o Terminos

Temperatura bulbo humedo Secado

Temperatura de aproximacio n

Rango de enfriamiento

Agua de reposicion

Perdidas por arrastre

Recirculacio n

Purga

Clasicacio n

Materias tratadas

Metodos de calefaccio n

Continuos y discontinu os

Aparatos de secado

Tipos de humedad

Humedad X

Humedad de equilibrio y libre

Humedad ligada

Cinetica del secado

Velocidad y periodos de secado

Mecanismo de secado

Velocidad de secado antecritico y poscritico

Sistemas de refrigeración

Clasicacion

Ciclo de expansion de gases

Licuacion de gases

Producción de calor a nivel industrial

Tipos de enfriadores

Eficiencia energetica

Clasicacion Combustibl es

Industriale s artificiales

Industriale s naturales

Hogares

Combustible s solidos y carbon pulverizado

Combustible s liquidos y gaseosos

Hogares interiores

Hogares sin humo

Chimeneas

Partes de una chimenea

Dimensionamie nto de chimeneas

Bibliografía Anonimo. (s.f.). Ub. Obtenido de http://www.ub.edu/oblq/oblq %20castellano/extraccio_tip.html Brito, H. (s.f.). Texto Basico Operaciones Unitarias. Riobamba.