procesos de separacion

38

Upload: benjamin-navarro

Post on 04-Sep-2015

236 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

erwer

TRANSCRIPT

Presentacin de PowerPoint

DestilacinFiltracinSecadoCristalizacin EvaporacinHumidificacinAdsorcinAbsorcinTrituracinExtraccin solido-lquidoExtraccin lquido-lqudoLixiviacin Procesos de separacin

Destilacin

La destilacin es un proceso que consiste en calentar un liquido hasta que sus componentes mas voltiles pasan a la fase de vapor y posteriormente enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en la forma liquida por medio de la condensacin.

El objetivo principal de este proceso de separacin es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades de los no voltiles.

Tipos de destilaciones:

Destilacin flash

Destilacin simple

Destilacin fraccionada

Destilacin flash

La destilacin instantnea o flash consiste en la vaporizacin de una fraccin definida del liquido, en una manera tal que el vapor que se forma esta en equilibrio con el lquido residual, separando el vapor del lquido y condensando el vapor.

Destilacin simple

La destilacin simple es un proceso de separacin donde los vapores producidos son inmediatamente canalizados (enviados) aun condensador, el cual los condensa de modo que el destilado no resulta puro.

Destilacin fraccionada

La destilacin fraccionada se utiliza cuando la mezcla de productos lquidos que se pretende destilar contiene sustancias voltiles de diferentes puntos de ebullicin con una diferencia entre ellos menor a 80 C.Al calentar una mezcla de lquidos de diferentes presiones de vapor, el vapor se enriquece en el componente ms voltil y esta propiedad se aprovecha para separar los diferentes compuestos lquidos mediante este tipo de destilacin.El rasgo ms caracterstico de este tipo de destilacin es que necesita unacolumna de fraccionamiento.

FiltracinLa filtracin es la separacin de partculas solidad a partir de un fluido mediante el paso del fluido a travs de un medio filtrante o pared separadora donde se depositan los solidos. Filtracin a presin constante: El caudal disminuye con el tiempo. Filtracin a caudal constante: La presin aumenta al avanzar la filtracin.

Los filtros se dividen en dos grandes grupos segn su mecanismo: Filtros clarificadores y filtros de torta.

Los clarificadores retiran pequeas cantidades de slidos para producir un gas claro o lquidos transparentes, tales como bebidas.

Los filtros de torta separan grandes cantidades de slidos en forma de una torta de cristales o un lodo.

Filtros clarificadores

En los filtros clarificadores las partculas del slido son atrapadas en el interior del medio filtrante, en la cual no se observa ninguna capa de slidos en la superficie.

Filtro de cartucho: es utilizado para separar pequeas cantidades de slidos de los fluidos de proceso.

Filtros de torta

El medio filtrante es delgado en comparacin con el filtro clarificador.Al comienzo de la filtracin algunas partculas slidas entran en los poros del medio filtrante y quedan inmovilizadas, pero rpidamente empiezan a ser recogidas sobre la superficie del medio filtrante.Despus de este breve perodo inicial la torta de slidos es la que realiza la filtracin. La torta se tiene que retirar peridicamente.

Filtros automticos de prensa (discontinuo)

Son utilizados para cuando se cuenta con slidos muy finos o lquidos viscosos. Contienen un conjunto de placas en donde se encuentra el medio filtrante que forman cmaras donde se recogen los slidos.

Filtro de carcasa y hojas (discontinuo)

Trabaja a presiones superior que el filtro anteriorRequiere memos mano de obraSistema retrctilRequiere un lavo ms eficaz de la tortaEs utilizado para filtracin con coadyuvantes

Filtro de tambor rotatorio (continuo de vaco)

Es usado cuando se tiene un solucin gelatinosaGira a 0.1 a 2 rpmTiene un grado de inmersin del 30%Suele usar un filtro de recubrimiento seco con diatomeasPara realizar la limpieza de la torta se lava y despus es secada por aspiracin

Filtro de cinta horizontal

Es usado para soluciones que contienen partculas slidas gruesas que sedimentan rpidamenteEntre sus aplicaciones tenemos tratamiento de residuos y para verdurasSe construyen en tamaos comprendidos entre 2 a 18 ft de ancho y 16 a 110 ft de largo

SecadoEn general el secado de solidos consiste en separar pequeas cantidades de agua u otro liquido de un material solido con el fin de reducir el contenido del lquido residual hasta un valor aceptable bajo.El secado es por comn la etapa final de una serie operaciones y con frecuencia , el producto que se extrae de un secador esta listo para ser empaquetado.

Equipos de secado

Secadores de Bandejas.El secador de bandejas, o secador de anaqueles, consiste en un gabinete, de tamao suficientemente grande para alojar los materiales a secar, en el cual se hace correr suficiente cantidad de aire caliente y seco.

Secadores indirectos al vaco con anaqueles

Este tipo de secador, es un secador por lotes, que funciona de manera similar al secador de bandejas. Este secador est formado por un gabinete de hierro con puertas hermticas, de modo que se trabaje al vaco.

Secadores de tambor rotatorio

Consta de un tambor de metal calentado, como se observa en la figura 3, en las paredes se evapora el lquido, mientras una cuchilla metlica, raspa lentamente el slido, para que descienda por el tambor, hasta la salida.Este tipo de secadores son tpicos del trabajo con pastas, suspensiones, y soluciones. El tambor resulta como un hbrido entre un secador y un evaporador.

Secadores por aspersin

En este tipo de secador, se atomiza una suspensin lquida, la cual es recibida por una corriente a contraflujo de aire caliente que evapora el lquido, de modo que caen las partculas slidas que se separan de la corriente de gas, por no ser voltiles. Las cmaras para este efecto deben ser suficientemente grandes, para que el tiempo de contacto interfacial sea suficiente. La aspersin se hace por medio de toberas o difusores de alta velocidad.

CristalizacinEs la formacin de partculas solidas a partir de una base homognea. La formacin de partculas solidas puede tener lugar a partir de un vapor, como la nieve, mediante la solidificacin de un liquido fundido, como ocurre en la formacin de grandes mono cristales, o bien como cristalizacin de una solucin liquida.

EvaporacinEl objetivo de la evaporacin es concentrar una solucin consistente en un soluto no voltil. En la mayor parte de las evaporaciones, el solvente es agua. La evaporacin se realiza vaporizando una parte del solvente para producir una solucin concentrada de licor espeso.

Tipos de evaporadoresEvaporadores de tubos largos verticales.Los hay de tubos cortos y de tubos largos, los cuales pueden tener circulacin forzada, utilizados para lquidos viscosos, porque se mejora el coeficiente U. Sin embargo, no son apropiados para disoluciones diluidas, pues los costes adicionales no compensan los beneficios obtenidos. Con muy diversos modelos, todos constan de un cambiador tubular con el lquido que se concentra en los tubos y el vapor por fuera, un espacio de vapor para separar el vapor formado del lquido, y una rama de retorno cuando son de circulacin, (Flujo ascendente).Para productos muy sensibles al calor, (zumos de frutas, plasma sanguneo, vitaminas, etc.) se utilizan otras variantes conflujo descendentea travs de los tubos. En ellos, el vapor formado es arrastrado por el lquido y sale por el fondo de la unidad. (Tambin hay evaporadores de tubos conevaporacin sbita).

Evaporadores de tubos horizontales.

Son relativamente baratos; requieren poca altura disponible, fcil instalacin, proporcionan una buena transmisin de calor, pequea circulacin de lquido, no adecuados para lquidos viscosos, y adecuados para lquidos que no cristalicen.

Evaporador de pelcula agitada

En los evaporadores de tubos largos, especialmente los de circulacin forzada, el grado de turbulencia del lquido es alto y la velocidad de transmisin del calor es grande. Otro modo de aumentar la turbulencia es agitando la pelcula de lquido.

Evaporador de placas

Consta de una serie de placas provistas de juntas montadas en un marco. El evaporador funciona con un solo paso, constando cada unidad de una pelcula ascendente, otra descendente, y dos secciones de vapor.

Evaporador de serpentn

Carcasa cilndrica por cuyo interior pasa el vapor en serpentines.

HumidificacinOperacin unitaria de transmisin simultanea de materia y energa.

Al poner en contacto aire seco fro con agua caliente se transfiere vapor de agua desde el lquido al aire, debido a que la presin parcial del vapor de agua en el aire es menor que la que le correspondera en la saturacin. Esta evaporacin de agua se hace a costa de la propia energa del agua, con lo cual sta se enfra.

La faceta industrialmente ms importante de esta operacin es el enfriamiento de corrientes de agua.

Los dispositivos empleados son las denominadas torres de enfriamiento, provistas en su parte superior de distribuidores de agua. Ofrecen una gran superficie interfacial. El aire asciende por la torre por tiro natural o forzado.

32

AdsorcinLa adsorcin es un proceso por el cual tomos, iones o molculas son atrapados o retenidos en la superficie de un material en contraposicin a la absorcin, que es un fenmeno de volumen. Es decir, es un proceso en el cual un contaminante soluble (adsorbato) es eliminado del agua por contacto con una superficie slida (adsorbente). El proceso inverso a la adsorcin se conoce como desorcin.

AbsorcinAbsorcin es la operacin unitaria que consiste en la separacin de uno o ms componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente lquido con el cual forma solucin (un soluto A, o varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y pasan a la lquida).

TrituracinLixiviacinLalixiviacin, o extraccin slido-lquido, es un proceso en el que undisolventelquido pasa a travs de un slido pulverizado para que se produzca la disolucin de uno o ms de los componentes solubles del slido.

Extraccin Lquido LquidoEs un proceso de separacin el cual separa dos lquidos miscibles utilizando un liquido que sea miscible en uno inmiscible con el otro para hacer la separacin.