• Operaciones Unitarias "5to A (TQ)"

Operaciones Unitarias "5to A (TQ)"

  • Profesores

Buenas tardes chicos,

En esta sección se detallará la modalidad de trabajo durante el ciclo lectivo 2021 de la asignatura Operaciones Unitarias.

 

- Cursado: BIMODAL. 

                  Presencial: burbuja asiste a la escuela.

                  Virtual: alumnos que no asisten a la escuela, ingresan a la plataforma para realizar las actividades planteadas de la semana.

 

- Día y horario:

                        Presencial: Viernes de 9:40 a 11 hs. (Burbujas, cada 15 días)                      

                        Virtual: Martes de 15 a 17:50 hs. (Todos)

 

- Condición virtualidad: El/la alumno/a deberá ingresar a la plataforma, el día viernes, donde encontrará en la sección "Clases semanales", las mismas explicaciones teóricas y actividades que estarán desarrollando sus compañeros en la presencialidad, las cuales deberán desarrollar en su casa.

 

- Acreditación: El/la alumno/a deberá resolver satisfactoriamente las actividades propuestas por el docente, las cuales pueden ser: conectarse a las clases virtuales programadas, participar en las clases debates, entregar -en tiempo y forma- la resolución de actividades solicitadas por mensajería propia de la plataforma, y realizar las autoevaluaciones propuestas.

Información del curso

OBJETIVOS

  • Comprender los conceptos estructurante y la metodología que se utilizan en Operaciones Unitarias como disciplina a partir del estudio de casos de la vida cotidiana.

  • Formular problemas, elaborar hipótesis y poder buscar información para acceder a cuestiones teóricas fundamentales demostrando una adecuada alfabetización de la ciencia y veracidad en la información.

  • Poder resolver trabajos de investigación en forma autónoma, referido a distintas temática en estudio, que implique partir de un problema concreto y con un marco teórico como soporte.

  • Valorar y evaluar hechos científicos y tecnológicos, comprendiendo el significado, el impacto, el riesgo y los beneficios de los mismos, lo cual permitirá tomar decisiones, y emitir juicios críticos, responsables y éticos.

CONTENIDOS CONCEPTUALES

  • Definición de operaciones unitarias. Modernas tendencias en el estudio de las operaciones unitarias. Clasificación de las operaciones unitarias. Operaciones continuas y discontinuas.

 

  • Tuberías. Dimensiones características. Distintos tipos de accesorios utilizados: curvas, codos, uniones dobles, uniones roscadas, bridas. Válvulas, distintos tipos: globo, exclusas, mariposa, esféricas, de retención. Válvulas de accionamiento manual y automáticas. Válvulas especiales. Ensanchamiento y obstrucciones en tuberías. Determinación de longitudes equivalentes. Distintos criterios de trabajo. Pérdidas de carga. Elección del diámetro óptimo.

 

  • Bombas. Definición y consideraciones generales. Clasificación. Bombas de desplazamiento positivo, características de operación, distintos tipos: campos de aplicación. Bombas centrífugas. Principio de funcionamiento. Curvas características. Tipos de rodetes. Instalación, sistemas de conexionado. Carga neta de aspiración positiva (N.P.S.H.). Problemas de funcionamiento. Cavitación. Bombas especiales. Criterios de selección de bombas. Parámetros a considerar.

 

  • Circulación de gases. Distintos tipos de instalaciones. Variables de diseño para tuberías que conducen gases. Equipos utilizados. Ventiladores o soplantes: distintos tipos, condiciones de trabajo, curvas características, clasificación en base a la forma de los álabes. Compresores, campos de aplicación. Compresores alternativos, rotativos, centrífugos y axiales. Características de los fluidos comprimidos. Identificación de los equipos para su selección.

 

  • Producción de calor para uso industrial. Combustibles Industriales: tipos, usos, ensayos, poder calorífico. Combustión. Combustión completa e incompleta. Condiciones adecuadas de la mezcla combustible–aire. Preparación del combustible y del aire para combustión. Temperatura de ignición. Estequiometría. Control de la combustión. Temperatura de combustión. Hogares para combustibles sólidos, líquidos y gaseosos. Tiro: tipos y aplicaciones.

 

  • Vapor de agua. Propiedades. Diagrama presión vs temperatura. Vapor Saturado. Diagrama de Mollier. Generadores de vapor. Elementos que constituyen un generador de vapor. Calderas de vapor. Definición. Caldera elemental. Distintos tipos de calderas. Calderas de tubos de fuego. Calderas de tubos de agua. Calderas de tubos rectos. Calderas de tubos curvos. Elección de una caldera para industria.

 

  • Evaporación. Definición. Clasificación de los evaporadores: de tubos horizontales; estándar; de calandria o canasta suspendida; de tubos verticales largos; a placas; centrifugo. Instalación simple y múltiple efecto: ventajas y desventajas. Distribución de la temperatura en los evaporadores. Elevación de la temperatura de ebullición debido a la carga hidrostática. Elevación de la temperatura de ebullición debido a la presencia de sólidos disueltos. Regla de Dühring. Uso del grafico de Dühring.

 

  • Operaciones con sólidos. Transporte de sólidos. Definición y objetivos. Desplazamiento horizontal: Transportador de banda; Tornillo sinfin. Desplazamiento vertical: elevadores. Desplazamiento mixto. Transporte neumático. Transporte hidráulico. Desintegración mecánica. Definición y objetivos. Mecanismos de reducción de tamaño: trituración, molienda y desmenuzado. Equipos de reducción de tamaño: Desintegrador de mandíbula, molino de rodillo, molino de martillo, molino rotatorio, molino tubular, molino de bolas, molino de anillos, molino de discos, molinos coloidales. Selección de equipos de reducción de tamaño. Cálculo de la potencia consumida en la reducción. Tamizado. Conceptos fundamentales: índice de cernido, índice de rechazo, grado de separación respecto a finos y a gruesos; rendimiento de la operación. Características técnicas de un tamiz. Tipos de tamices. Fluidización. Concepto de fluidización. Obtención del estado fluidizado: conceptos fundamentales. Parámetros que definen el lecho fluidizado. Aplicaciones de la fluidización en la industria.

 

  • Sedimentación. Definición y objetivos. Desplazamiento de una partícula en el seno de un fluido. Velocidad libre de sedimentación. Coeficiente de resistencia del medio. Sedimentación discontinua. Sedimentación libre. Sedimentación en régimen laminar. Ley de Stokes. Separación de tamaño por sedimentación libre. Separación de materiales por diferencias de densidades. Sedimentación continua. Espesadores continuos. Uso de floculantes. Finalidad. Aplicaciones de la sedimentación.

 

  • Filtración. Definición y Objetivos. Teoría general de la filtración. Coadyuvantes para la filtración. Materiales filtrantes. Características. Regímenes de filtración. Filtración a diferencia de presión constante. Filtración a velocidad constante. Tortas compresibles y no compresibles. Cálculos de la filtración. Distintos tipos de filtros, descripción y empleo: filtro de arena, filtro prensa, filtro rotatorio, filtro centrífugo, filtro de discos apilables, filtro de mangas. Lavado de la torta.

 

  • Centrifugación. Definición y Objetivos. Principio de funcionamiento de las centrífugas. Sedimentación centrífuga. Filtración centrífuga. Teoría general de la centrifugación. Tipos de centrifugas: centrífugas clarificadoras: de cesto suspendido, horizontales, ultra centrifugas; centrífugas separadoras de líquido: de disco y de rotor tubular, otras. Parámetros que influyen en la eficacia de la separación centrifuga. Purificación de gases. Definición y Objetivos. Clasificación de los purificadores. Eficiencia. Purificadores de polvo por precipitación. Precipitadores por inercia (ciclones). Batería de ciclones. Hidrociclones. Características constructivas y condiciones de operación. Precipitador de polvo por irrigación. Electrofiltros. Elección de un equipo para purificación de gases.

 

  • Secado. Propiedades del sistema aire – vapor de agua. Humedad absoluta. Humedad relativa. Porcentaje de saturación. Temperatura de bulbo seco. Temperatura de saturación adiabática. Temperatura de rocio. Volumen húmedo. Diagrama psicrometrico. Representación gráfica del diagrama. Determinación de las propiedades del sistema aire – vapor de agua. Secado. Objetivos de la operación de secado. Contenido de humedad en el material. Diferentes tipos de humedad. Representación de los procesos de secado en el diagrama psicrométrico. Velocidad de secado. Curva típica de velocidad de secado. Factores que influyen en la velocidad de secado. Equipos de secado: secador de cabina o cámara; secador de túnel; secador rotativo; secador de tornillo sinfin; secador de tambor rotatorio; secador neumático; secador de cinta; secador atomizador; secador de lecho fluidizado. Desecación de productos congelados. Liofilización. Objetivos de la liofilización. Equipos de liofilización. Humidificación. Definición. Objetivo de la operación. Métodos de humidificación.

 

  • Absorción. Definición. Aplicación de la Ley de Henry. Línea de equilibrio. Representación gráfica. Desorción. Definición. Objetivos. Equipos de absorción. Torres rellenas. Torres de platos. Pulverizadores. Instalaciones de absorción. Absorción acompañada por reacción química. Determinación de la altura de trabajo y el diámetro de la columna de absorción.

 

  • Extracción líquida – líquido. Conceptos fundamentales. Extracción por contacto de equilibrio. Relaciones entre fases. Diagramas triangulares. Velocidad de extracción. Métodos de extracción: De contacto sencillo; De contacto múltiple. Equipos de extracción. Características de operación. Columna de extracción. Extractores centrífugos. Cálculos en la operación de extracción.

 

  • Adsorción. Definición. Equilibrio de absorción. Etapas del proceso. Equipos de absorción. Características de operación.

 

  • Lixiviación. Definición. Objetivos y aplicaciones. Factores que influyen en la lixiviación. Lavado. Extracciones. Velocidad de lixiviación. Línea de Operación. Tipos de lixiviación. Equipos de lixiviación. Características constructivas y de operación.

 

  • Destilación y rectificación. Definición. Propiedades de las mezclas binarias. Diagramas. Etapas de equilibrio. Representación del proceso en el diagrama Y = f (x). Numero de reflujo mínimo. Numero de reflujo máximo. Numero de reflujo de trabajo. Instalaciones de rectificación. Funcionamiento de las instalaciones. Destilación en columnas rellenas. Destilación instantánea. Determinación del número de platos teóricos. Método gráfico. Determinación del número de platos reales. Distribución de los platos. Localización del plato óptimo para la alimentación. Destilación por arrastre.

 

  • Cristalización. Definición de la operación. Principios y leyes de la cristalización. Teoría de la formación de cristales. Teoría de Miers. Diferentes zonas de cristalización. Efectos de la impureza del medio. Crecimiento ideal y real de los cristales. Rendimiento de la operación. Métodos de cristalización. Método de espera. Método de semillamiento completo. Equipos de cristalización: cristalizadores periódicos y continuos. La cristalización en equipos a vacío. Cristalizadores discontinuos. Características constructivas y de operación: de serpentín, de calandria y de camisa.

 

  • Agitación y mezclado. Fundamentos del mezclado. Distintos tipos de mezclado. Mezcla de líquidos con líquidos. Mezcla de sólidos con líquidos. Mezclas de masas viscosas. Mezcla de sólidos con sólidos. Agitación. Definición. Formación de vértices. Flujo axial y radial. Tipos de agitadores: de paletas, de hélice, de turbina, de reja, de ancla y helicoidal. Agitación por aireación: formas. Selección de agitadores para mezcla. Homogenización. Definición y objetivos. Factores que influyen en la operación de homogenización.