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LAS OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MASA - Coggle Diagram
LAS OPERACIONES
DE TRANSFERENCIA DE MASA
Las operaciones cambian la composición de soluciones, entonces se conocen como operaciones de transferencia de masa, éstas son las que nos interesan.
CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES DE
TRANSFERENCIA DE MASA
Contacto directo de dos fases inmiscibles
Los tres estados de agregación de la materia gas, líquido y sólido permiten seis posibilidades de contacto interfacial.
Gas-gas
Los gases son solubles entre ellos y esta fase no se realiza prácticamente.
Gas-líquido
Conocido como destilación fraccionada y también está la adsorción de gases, entre los dos casos ocurre la difusión de vapor de agua a través del aire.
Gas-sólido
La operación se llama sublimación fraccionada, cuando el sólido pasa a estado gaseoso pero no por completo conteniendo todos sus componentes originales.
Liquido-liquido
En líquidos insolubles es de operación en extracción líquida, después de agitar y dejar asentar dos diferentes componentes, estas se encontraran en las dos fases líquidas con diferentes proporciones, esto se conoce como extracción fraccionada.
Líquido-sólido
si los componentes están en equilibrio la operación se llama cristalización fraccionada y esta se utiliza mas con una técnica llamada de refinamiento zonal, utilizado para la obtención de metales.
Sólido-sólido
No acciones de separación debido a que son lentas las velocidades de difusión.
Fases separadas por una membrana
Su importancia va en incremento, sirve para prevenir la mezcla de dos fases miscibles, el movimiento de las sustancias es por difusión.
Contacto directo de fases miscibles
La practica no es usual en industrias, se utiliza para la separación de los isotopos de uranio.
Uso de los fenómenos interfaciales
se puede separar detergente del agua y este proceso se llama separacidn por espumación sin confundirse con el proceso de flotación.
ELECCIÓN ENTRE LOS MÉTODOS DE SEPARACIÓN
El Ingeniero químico está encargado en escoger entre varios métodos.
MÉTODOS DE REALIZACIÓN DE LAS OPERACIONES
DE TRANSFERENCIA DE MASA
Recuperación del soluto y separación fraccionada
si dos componentes son distintos entonces se debe realizar la separación que por general es sencillo.
Operaciones en estado no estacionario
Son generalmente las operaciones por lotes, En las operaciones por semifotes, una fase permanece estacionaria mientras que la otra fluye continuamente en y fuera del aparato.
Operación es estado estacionario
las concentraciones en cualquier punto del aparato permanecen constantes con el paso del tiempo.
Operación por etapas
a toda la operación y al equipo requerido para realizar la separación se les considera como una etapa.
Operaciones en contacto continuo (contacto diferencial)
El equilibrio entre las dos fases en cualquier posición del equipo, nunca se establece; mas aun, si se alcanza el equilibrio en cualquier parte del sistema, el resultado seria equivalente al efecto que tendría un numero infinito de etapas.
FUNDAMENTOS DEL DISEÑO
Número de etapas en el equilibrio
se necesitan las características de equilibrio para el sistema y los cálculos de balance de materia.
Tiempo requerido para llevar a cabo la operación
el tiempo de contacto requerido es independiente de la cantidad total de las fases que van a procesarse.
Rapidez de flujo permisible
La consideración de la dinámica del fluido establece la rapidez de flujo permisible, y el balance de materia determina la cantidad absoluta requerida de cada uno de los flujos.
Energía requerida para llevar a cabo la operación
Generalmente se necesita utilizar energía calorífica y mecánica para llevar a cabo las operaciones de difusión.
SISTEMAS DE UNIDADES EN EL S. I.
En el S. I. el gc se considera 1 pero en Ingeniería química tiene distinto valor como indica la tabla 1.1.