Informe Operaciones.docx

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI OPERACIONES UNITARIAS

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS Y RECURSOS NATURALES

NOMBRE: ESTEFANIA LAICA

DOCENTE: ing. Gabriela arias

ASIGNATURA: operaciones unitarias

CARRERA: Ingeniería AGROINDUSTRIAL

CICLO: quinto

Fecha: 28/06/2017

PERIODO LECTIVO: abril- agosto 2017

Ingeniería Agroindustrial

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TEMA: Informe de la gira INTRODUCCIÓN En la gira se pudo observar equipos industrializados de operaciones unitarias el cual ayuda al rápido procesamiento de los diferentes tipos de alimentos, cabe recalcar que una operación unitaria puede definirse como un 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. 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. OBJETIVOS Objetivo General  Objetivo Específicos 

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MARCO TEÓRICO Operaciones unitarias La dominación de operaciones unitarias fue introducida en 1915 por el profesor Little, del Massachussets Institute of. Technology (M.I.T). La definición dada entonces, fue la siguiente: todo proceso químico conducido en cualquier escala puede descomponerse en una serie ordenada de lo que pudieran Ilamarse OPERACIONES UNITARIAS, como pulverización, secado, cristalización, filtración, evaporación, destilación. El número de estas operaciones básicas no es muy grande, y generalmente sólo unas cuantas de ellas intervienen en un proceso determinado. A continuación, se detallará cada uno de los equipos que se pudo observar en el laboratorio de operaciones unitarias: Ablandador de Agua Equipo que transforma los iones de calcio y magnesio (sales incrustantes que están presentes en el agua) en iones de sodio, sales solubles que no dejan depósitos. Este procedimiento se conoce como "ablandamiento" o "descalcificación" del agua. El ablandamiento se produce por medio de resinas catiónicas de intercambio de iones, sobre las cuales el agua dura, al atravesarlas, deja las sales que constituyen su "dureza". Este proceso continúa hasta la saturación completa de las resinas, las cuales, para recuperar sus características originales, deben ser tratadas con sal de cocina disuelta en agua (salmuera). Características

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El ablandador de agua transforma el agua dura en agua blanda y remueve el hierro.

El ablandador de agua elimina manchas, incrustaciónes, sarro,etc.en artefactos y cañerías

Presenta una conexión 3/4, 1 y 1,5 pulgadas

Beneficios de instalar un ablandador de agua Previene el deterioro rápido de cañerías de transporte y llaves de agua.

Evita la formación de sarro y deterioro en torres de enfriamiento, unidades condensadoras, y demás equipos delicados.

Mejora notablemente la eficiencia térmica en sistemas de intercambio de calor.

Impide el taponamiento de calderas, radiadores, evaporadores, etc.

Mejora el rendimiento de jabones y detergentes industriales.

Unidades de presión caldero – compresor Como su nombre lo indica, en esta caldera el humo y los gases calientes circulan por el interior de los tubos y el agua se encuentra por el exterior. Estas calderas también son denominadas también igneotubulares o pirotubulares y pueden ser verticales u horizontales.

Se caracterizan por disponer de tres partes bien definidas:

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI OPERACIONES UNITARIAS Una caja de fuego donde va montado el hogar. Esta caja puede ser de sección rectangular o cilíndrica, es de doble pared, por lo que el hogar queda rodeado de una masa de agua.

Pueden producir agua caliente o vapor saturado. En el primer caso, se les instala un estanque de expansión que permite absorber las dilataciones del agua. En el caso de las calderas de vapor poseen un nivel de agua a 10 o 20 cm sobre los tubos superiores.

Estas calderas trabajan, casi siempre, con tiro forzado, el cual se consigue mediante un chorro de vapor de la misma caldera o utilizando vapor de escape de la máquina.

Un cuerpo cilíndrico atravesado, longitudinalmente, por tubos de pequeño diámetro, por cuyo interior circulan los gases calientes.

Una caja de humos, que es la prolongación del cuerpo cilíndrico, a la cual llegan los gases después de pasar por el haz tubular, para salir hacia la chimenea.

VENTAJAS

DESVENTAJAS

Menor coste inicial, debido a la simplicidad de diseño en comparación con las acuotubulares de igual capacidad.

Mayor tamaño y peso que las acuotubulares de igual capacidad.

Mayor flexibilidad de operación, ya que el gran volumen de agua permite absorber fácilmente las fluctuaciones en la demanda.

Mayor tiempo para subir presión y entrar en funcionamiento.

Menores exigencias de pureza en el agua de alimentación porque las incrustaciones formadas en el exterior de los tubos son más fáciles de atacar y son eliminadas por las purgas.

Gran peligro en caso de exposición o ruptura, debido al gran volumen de agua almacenado.

Facilidad de inspección, reparación y limpieza.

No son empleadas para altas presiones.

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Evaporadores simple efecto y doble efecto El modo más sencillo en que puede llevarse a cabo la evaporación es empleando una sola etapa, o evaporación de "efecto simple". Este modo de operación se emplea cuando la cantidad

de

disolución

a

tratar

es

relativamente pequeña y/o el coste del vapor es barato comparado con la inversión necesaria para un evaporador más complejo. Cuando la capacidad requerida es grande, es necesario mejorar el aprovechamiento energético para reducir los costes operativos, lo que conduce al empleo de evaporadores de "múltiple efecto" que presentan una mejor "economía" del vapor. En los evaporadores de múltiple efecto, el vapor generado en un efecto se aprovecha en otro como medio de calefacción. Características del Evaporador concentrador de doble efecto

Ahorro de energía

La concentración del alcohol del alcohol recuperado es cercana al 80%. Alimentación del material: Esta disponible una variable en la intermitencia o la continuidad de alimentación del material

Este evaporador concentrador de doble afecto utiliza un ciclo de calentamiento exterior de ciclo natural y un sistema de evaporación al vacío por presión negativa.

El evaporador de doble efecto se usa para sincronizar la salida de vapor.

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Columna de destilación Una columna de destilación es una estructura cerrada en la cual se realiza la separación física de un fluido en dos o más fracciones. Esta separación se logra sometiendo el fluido a condiciones de presión y temperatura apropiadas a lo largo de la columna, de modo de lograr que las fracciones que se buscan separar se encuentren en dos estados diferentes. La fracción más pesada (en estado líquido) baja por gravedad, mientras que la más liviana (en estado gaseoso) sube y se condensa en las partes superiores. De esta manera se logra un buen intercambio entre ambas fases permitiendo la efectiva transferencia de la parte gaseosa del líquido que baja a la fase gaseosa que sube e, igualmente, de la parte líquida que pueda arrastrar la fracción gaseosa que sube al líquido que baja. Características

Columnas de destilación especialmente diseñadas para la investigación y producción en laboratorios, plantas pilotos, industrias y universidades

Los equipos poseen accesorios que permiten medir y controlar variables claves tales como la temperatura, la presión y la agitación, entre otras.

Los únicos materiales que entran en contacto con las mezclas son altamente resistentes a la corrosión química, altas temperaturas y choques térmicos, además de ser inertes. Otra ventaja importante del vidrio borosilicato es que permite visualizar el proceso que se lleva a cabo en la destilación, lo que es de gran importancia al momento de poner a punto la técnica, controlar la producción y estudiarla.

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Reactor Un reactor químico es un equipo en cuyo interior tiene lugar una reacción química, estando éste diseñado para maximizar la conversión y selectividad de la misma con el menor coste posible. Si la reacción química es catalizada por una enzima purificada o por el organismo que la contiene, se habla de biorreactores. El diseño de un reactor químico requiere conocimientos de termodinámica, cinética química, transferencia de masa y energía, así como de mecánica de fluidos; balances de materia y energía son necesarios. Por lo general se busca conocer el tamaño y tipo de reactor, así como el método de operación, además con base en los parámetros de diseño se espera poder predecir con cierta certidumbre la conducta de un reactor ante ciertas condiciones, por ejemplo, un salto en escalón en la composición de entrada. Características El núcleo producir y controlar la reacción de fisión; es materiales son el material moderador y las barras de control.

El combustible, de dimensiones y formas variadas, suele estar recubierto de una capa protectora, llamada vaina,generalmente metálica y que lo aísla del exterior, para evitar posibles reacciones químicas y la salida de productos de fisión altamente reactivos.

La barras de control regulan el factor de multiplicación; son barras móviles de boro o cadmio que se pueden introducir Para iniciar la fisión se dispone de una fuente de neutrones, normalmente inmersa en el moderador.

Unidad de agitación y mezcla Consiste en un recipiente cilíndrico (cerrado o abierto), y un agitador mecánico, montado en un eje y accionado por un motor eléctrico. Las proporciones del tanque varían ampliamente, dependiendo de la naturaleza del problema de agitación. El fondo del tanque debe ser redondeado, con el fin de eliminar los bordes rectos o regiones en las cuales no penetrarían las corrientes del fluido. Las barras de control regulan el factor de multiplicación; son barras móviles de boro o cadmio que se pueden introducir Para iniciar la fisión se dispone de una fuente de neutrones, normalmente inmersa en el moderador.

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Torre de enfriamiento Las torres de enfriamiento son equipos que se usan para enfriar agua en grandes volúmenes porque, son el medio más económico para hacerlo, si se compara con otros equipos de enfriamiento como los cambiadores de calor donde el enfriamiento ocurre a través de una pared. En el interior de las torres se monta un empaque con el propósito de aumentar la superficie de contacto entre el agua caliente y el aire que la enfría. En las torres se colocan deflectores o eliminadores de niebla que atrapan las gotas de agua que fluyen con la corriente de aire hacia la salida de la torre, con el objeto de disminuir la posible pérdida de agua. El agua se introduce por el domo de la torre por medio de vertederos o por boquillas para distribuirla en la mayor superficie posible. El enfriamiento ocurre cuando el agua, al caer a través de la torre, se pone en contacto directo con una corriente de aire que fluye a contracorriente o a flujo cruzado, con una temperatura de bulbo húmedo inferior a la temperatura del agua caliente, en estas condiciones, el agua se enfría por transferencia de masa (evaporación) y por transferencia de calor sensible y latente del agua al aire, lo anterior origina que la temperatura del aire y su humedad aumenten y que la temperatura del agua descienda; la temperatura límite de enfriamiento del agua es la temperatura de bulbo húmedo del aire a la entrada de la torre.

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