VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS OPERACIONES CONTINUAS RESPECTO A LAS DISCONTINUAS VENTAJAS: Economía de escala (grandes producciones) Fácil recuperación o aportación de calor Reducción de la mano de obra (automatización) Eliminación de tiempos muertos (carga y descarga) Mayor uniformidad de los productos Mayor producción por unidad de volumen
DESVENTAJAS: Se requiere uniformidad de composición de materias primas y reaccionantes Difícil versatilidad (adaptación de la producción al consumo Arranque y parada complicada (grandes instalaciones) Equipo de instrumentación y control costoso
EJEMPLOS DE APLICACIÓN DE LOS DISTINTOS TIPOS DE OPERACIÓN OPERACIÓN CONTINUA: Productos químicos básicos, tanto orgánicos como inorgánicos. Ácidos, bases, etileno, propileno, amoniaco …y sus derivados. Rectificación del crudo en las refinerías de petróleo. Absorción para la preparación de ácidos sulfúrico y nítrico. Extracción de aromáticos, previa a la formulación de aceites lubricantes.
OPERACIÓN DISCONTINUA: Es adecuada cuando se opera a pequeña escala, se fabrican compuestos de alto valor añadido o existen algunas condiciones específicas del producto (corrosión, etc.) que motiven que las paradas hayan de ser frecuentes. Fabricación decolorantes y productos farmacéuticos. Cristalización en balsas empleadas para la producción e sal. Filtración para separaciones en la industria agroalimentarias.
OPERACIÓN SEMICONTINUA: Lixiviación de minerales. Secado de materiales en corriente de aire
Tipos de operaciones Clasificación en función del contacto entre fases CONTACTO CONTINUO Columna de relleno (ABSORCIÓN) CONTACTO DISCONTINUO Columna de RECTIFICACIÓN (intermitente, por etapas o interrumpido)
Operación con flujo en paralelo Las dos fases fluyen en el mismo sentido Operación con flujo en contracorriente
Las fases fluyen en sentido contrario Operación con flujo cruzado
Las fases fluyen de forma perpendicular Clasificación en función del tipo de circulación
Operaciones básicas de separación
Operaciones gas-líquido y líquido-vapor Absorción-desorción: Consiste en la transferencia selectiva de uno o más componentes de una mezcla gaseosa a un disolvente líquido de reducida volatilidad o viceversa. Rectificación: En la destilación el contacto se realiza entre una mezcla en fase líquida y una mezcla en fase vapor generada por ebullición del líquido pero que no se encuentran inicialmente en el equilibrio, a consecuencia de ello, la fase vapor se condesa parcialmente y la fase líquida se vaporiza también parcialmente de modo que tras el contacto entre ambas el vapor se enriquece en los componentes más volátiles de la mezcla y el líquido lo hace en los menos volátiles. Operaciones de interacción aire-agua: Humidificación y deshumidificación de aire y enfriamiento de agua: En ellas el vapor de agua (equivalente al componente volátil pasa de una fase a otra con el consiguiente efecto térmico del elevado calor latente de vaporización/condesación. Evaporación: Consiste en eliminar parte del disolvente de una disolución por ebullición de ésta, separando el vapor generado. Así la disolución resulta concentrada en el soluto no volátil. La diferencia con la destilación/rectificación es que sólo hay un componente volátil.
OPERACIONES BÁSICAS DE SEPARACIÓN
Operaciones líquido-líquido: Extracción: Se ponen en contacto dos mezclas líquidas inmiscibles con objeto de transferir uno o varios componentes de una fase a otra. Operaciones líquido-sólido: Lixiviación: es una extracción líquido-sólido, es la separación de uno o varios solutos contenidos en una fase sólida mediante su contacto con un disolvnte líquido que lso disuelve selectivamente. Adsorción: esta puede ser también gas-sólido. Uno o más componentes de una mezcla gaseosa o líquida se adsorben preferentemente sobre la superficie de un sólido, separándose así del resto de los componentes. A diferencia de la absorción donde los componentes se incorporan a toda la masa del líquido aquí los componentes se incorporan slamente a la superficie de la fase receptora. Intercambio iónico: Es similar a la adsorción pero lo que se transfiere del líquido al sólido son especies iónicas en la fase líquida. Cristalización: aquí se produce la transferencia de un soluto desde una disolución a una fase sólida cristalina del mismo mediante un cambio en la temperatura y/o en la concentración. Secado: en el secado se separa un líquido volátil de un sólido no volátil por vaporización.
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