Operaciones Unitarias Absorción en columnas Reactores químicos: Continuamente agitados Tubulares Por lotes Serie de tanques agitados Catalíticos Destilación en columnas Extracción sólido-líquido Extracción líquido-líquido
Operaciones Unitarias (cont.) Enfriamiento en torres Secado de bandejas Generación de vapor Filtración Evaporación
Absorción de gas en columnas Las columnas húmedas pueden usarse para determinar los coeficientes de transferencia de masa entre gases y líquidos, escenciales en las torres de absorción
Absorción de gas en columnas húmedas Se analiza la absorción del oxígeno del aire en una columna húmeda con agua a la que que se ha quitado el oxígeno al burbujear nitrógeno Este es un ejemplo de control de absorción por film líquido. El coeficiente de transferencia de masa se puede estudiar para varios caudales de líquido.
Absorción de gas en columnas Conceptos relevantes: Determinación de los coeficientes de transferencia de masa entre gases y films líquidos Relación entre transferencia y caudal Variación del caudal de oxígeno para determinar n en: Sh = f(Sc)1/2 (Ga)1/6 (Re)n
Reactores Químicos Tipos principales: Continuamente agitado Tubular Por lotes Serie de tanques agitados Catalítico (Serie modular CEX de Armfield)
Reactor continuamente agitado Los reactivos se agitan continuamente con una turbina Un intercambiador de calor helicoidal sumergido permite ajustar la temperatura del sistema (equipo Armfield CEX + CEM)
Reactor continuamente agitado Conceptos relevantes: Relación entre conversión y tiempo de residencia Velocidad de reacción Relación entre temperatura y velocidad de reacción Efecto y eficiencia del mezclado
Reactor tubular Los reactivos se hacen circular por un largo tubo arrollado en espiral sobre un tanque termostatizado, manteniendo constante la temperatura de la reacción en todo el proceso.
(equipo Armfield CEX + CET)
Reactor tubular Conceptos relevantes: Relación entre conversión y tiempo de residencia Velocidad de reacción Distribución del tiempo de residencia
Reactor por lotes Los reactivos se colocan dentro de un envase estanco y se agitan con una hélice. Un intercambiador de calor helicoidal se sumerge en los reactivos para permitir agregar o retirar calor de la reacción. (equipo Armfield CEX + CEB)
Reactor por lotes Conceptos relevantes: Balance energético y de masas Evolución de la temperatura en la reacción Relación entre modo de reacción y concentración inicial de reactivos
Reactor catalítico (equipo Armfield CEU)
Reactor catalítico (diagrama de funcional)
Reactor catalítico En estos reactores se lleva a cabo la reacción gracias a la intervención de un catalizador, que puede ser químico u orgánico Una reacción típica en estos reactores es la de inversión del azúcar: (Sacarosa ?Glucosa + Fructuosa)
Reactor catalítico Conceptos relevantes: Determinación de la cinética transitoria y estacionaria de un reactor catalítico de columna rellena Comparación de resultados entre un catalizador químico (resina de intercambio catiónico) y uno biológico Efecto del tamaño de partícula del catalizador sobre el módulo de Thiele y el factor de efectividad
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