Operaciones unitarias y Procesos unitarios qué son (UNA, 28-07-2020)

Summary

Las operaciones unitarias son etapas individuales dentro de un proceso químico industrial, y su concepto fue introducido por Arthur de Altura en 1915. En lugar de memorizar cientos de procesos químicos específicos, los ingenieros pueden analizar los procesos como piezas de un rompecabezas, donde cada operación unitaria, como una bomba o un reactor, es una 'pieza'. Esto facilita la creación de cualquier proceso químico. Además, se introduce el concepto de 'proceso unitario', que agrupa equipos relacionados, como en un reactor químico o una torre de destilación, mostrando cómo se integran diferentes operaciones para formar un proceso completo.

Takeaways

• 😀 Una operación unitaria es cada etapa individual de un proceso químico industrial y puede implicar un cambio físico o químico.
• 😀 El concepto de operación unitaria fue introducido en 1915 por Arthur Little para simplificar la ingeniería química.
• 😀 Antes de las operaciones unitarias, los químicos industriales tenían que memorizar cientos de procesos distintos.
• 😀 Analizar los procesos químicos como piezas de un rompecabezas permite entender que cada operación unitaria es una pieza esencial del proceso.
• 😀 La analogía con los Lego muestra que las operaciones unitarias son piezas que se combinan para construir distintos procesos químicos.
• 😀 La ventaja principal de las operaciones unitarias es que permiten diseñar cualquier proceso químico conociendo cómo diseñar equipos individuales como bombas, reactores y torres de destilación.
• 😀 Una operación unitaria puede combinarse con otras para formar un proceso unitario más complejo.
• 😀 Ejemplos de procesos unitarios incluyen reactores químicos con sistemas de calentamiento/enfriamiento, bombas de recirculación y agitadores.
• 😀 Las torres de destilación pueden considerarse procesos unitarios debido a la integración de múltiples equipos como intercambiadores de calor y bombas de alimentación.
• 😀 El estudio de operaciones unitarias abarca equipos que mueven fluidos, transferencia de calor y separación de masas, ofreciendo numerosas clasificaciones y aplicaciones.

Q & A

¿Qué es una operación unitaria?

Una operación unitaria es cada una de las etapas individuales de un proceso químico industrial, que puede involucrar cambios físicos o químicos.

¿Quién introdujo el concepto de operación unitaria y cuándo?

El concepto fue introducido en 1915 por Arthur Little, un ingeniero químico destacado y fundador de una firma de consultoría aún vigente.

¿Cuál era el desafío para los químicos industriales antes de 1915?

Antes de 1915, los químicos industriales debían memorizar todos los procesos existentes, lo que podía ser más de 200 procesos diferentes, lo que requería una gran capacidad de memoria.

¿Cuál es la ventaja principal del concepto de operación unitaria?

La ventaja es que ya no es necesario memorizar cientos de procesos; solo se necesita saber cómo diseñar y manejar equipos como bombas, reactores, intercambiadores de calor o torres de destilación, y con eso se pueden construir diversos procesos químicos.

¿Cómo se puede entender una operación unitaria mediante analogías?

Se puede entender como piezas de un rompecabezas, donde cada operación unitaria es una pieza que forma el proceso completo, o como piezas de Lego, donde diferentes combinaciones crean distintos productos.

¿Qué es un proceso unitario y cómo se diferencia de una operación unitaria?

Un proceso unitario está compuesto por varias operaciones unitarias interrelacionadas que funcionan juntas, formando un proceso más complejo, mientras que una operación unitaria es un solo tipo de operación.

¿Qué elementos conforman típicamente un reactor químico considerado un proceso unitario?

Un reactor químico puede incluir calentamiento o enfriamiento (camisa o serpentín), bomba de recirculación, agitación y mezcla, válvulas y sensores, todos necesarios para su funcionamiento.

¿Por qué una torre de destilación puede considerarse un proceso unitario?

Porque aunque en un diagrama simple aparece como un equipo con una entrada y dos salidas, un diagrama completo muestra la torre junto con intercambiadores de calor, bombas de recirculación y otros equipos asociados, sumando varios elementos que operan conjuntamente.

¿Qué tipos de equipos se estudian en el curso de operaciones unitarias?

Se estudian equipos que mueven fluidos, equipos de transferencia de calor, equipos de separación y de transferencia de masa, entre otros.

¿Qué ejemplos de procesos unitarios menciona el guion?

Ejemplos incluyen un reactor químico con sistemas de calentamiento/enfriamiento y recirculación, y una torre de destilación completa con bombas y intercambiadores de calor. Otros ejemplos mencionados son plantas de refrigeración y destilación reactiva.

¿Cómo ayudó el concepto de operación unitaria a los ingenieros químicos de manera práctica?

Permite a los ingenieros químicos diseñar cualquier proceso químico combinando operaciones unitarias conocidas, sin necesidad de memorizar cada proceso industrial específico.