meto de carga unitaria concreto armado 1Descripción completa
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El ordenamiento interno implica una periodicidad (disposición repetitiva) de los átomos ymoléculas que constituyen el cristal en las tres dimensiones del espacio. Esta periodicidadda lugar a…Descripción completa
Métodos EnergéticosDescripción completa
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Sistema de Inyección Unitaria UisDescripción completa
Descripción: Tecnologia de materiales Estructurales
Metodo Carga Unitaria Armaduras
Métodos para determinar la Demanda máxima UnitariaDescripción completa
Descripción: Ejercicios solucionados de carga unitaria
Descripción: Concentrados de Cobre
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Descripción: Informe de la practica de SECADO en Operaciones Unitaria
Operación unitaria de extracción Es una operación unitaria de transferencia de materia basada en la disolución de uno o varios componentes de una mezcla -líquido o sólido- en un disolvente selectivo. Se hace la distinción entre entre la extracción sólido-líquido sólido-líquido y la extracción líquido-líquido segn que la materia a extraer est! en un sólido o en un líquido. En este ltimo caso el disolvente debe ser inmiscible con la fase líquida que contiene el soluto. soluto. "a extracción sólido-líquido sólido-líquido se se conoce tambi!n como como lixiviación o lavado# lavado# segn la aplicación aplicación a la que se la destine. Si se pretende pretende eliminar un compuesto no deseado de un sólido se habla de lavado# si el compuesto extraído es el valioso se denomina lixiviación. "a extracción líquido-líquido líquido-líquido se puede llevar a cabo de distintas formas# normalmente se traba$a en continuo y cabe distinguir dos modos b%sicos de contacto& contacto por etapas y contacto continuo. continuo.
El contacto por etapas puede realizarse de distintas maneras segn como se mezcle el disolvente disolvente extractor con el líquido líquido extracto. extracto. En el contacto simple simple el disolvente extractor se reparte reparte en partes iguales en cada una de las etapas. 'ientras que el el contacto a contracorriente contracorriente el disolvente extractor pasa de etapa a etapa en sentido contrario al líquido que est% siendo re(nado. El extracto es la corriente de disolvente extractor una vez que ha recibido el soluto. El re(nado es la corriente de alimentación una vez que se le ha extraído el soluto. "a extracción líquido-líquido líquido-líquido se usa mucho en la industria del petróleo para separar los hidrocarburos alif%ticos de los arom%ticos. "a separación de los asfaltos del petróleo tambi!n se realiza por extracción con propano a ba$a temperatura. temperatura . )omo e$emplo de extracción sólido-líquido sólido-líqu ido est%n la extracción extracción de grasas vegetales y animales. Extraccion
Es una operación unitaria de tranferencia de materia basada en la disolución de uno o varios de los componentes de una mezcla líquida o que formen parte de un sólido en un disolvente selectivo. Se hace la distinción entre la extracción sólido-líquido sólido-líquido y la extracción líquido-líquido segn la materia a extraer est! puede estar en un sólido o en un líquido# respectivamente. En este caso# obviamente# el disolvente ha de ser inmiscible con la fase líquida que contiene el soluto.
)abe recalcar que la extracción en suelo se conoce como lixiviación.
*uente& )osta +os!. ,. )urso de ingeniería química& introducción a los procesos# las operaciones unitarias y los fenómenos de transporte. Editoria /everte# 0arcelona-Espa1a. "a transferencia de masa o de materia se da por el fenómeno de difusión# las partículas en un 2uido tienden a moverse para mezclarse y esto es causado por una diferencia de concentraciones# las partículas van de una región concentrada hacia una de menor concentración# hasta que se alcanza el equilibrio entre las dos regiones. 3or medio del fenómeno de la difusión se pueden poner en contacto fases diferentes y los componentes van a tratar de equilibrarse en concentración.Este fenómeno es muy til para poder separar una sustancia que contamina a un 2uido y para separar algn compuesto que interese tenerlo separado de los dem%s. Entre !stos tenemos la operación de extracción que b%sicamente es la separación de uno o varios componentes con la ayuda de un solvente. "a cual se basa en la disolución de uno o varios componentes de una mezcla en un disolvente selectivo. "a mezcla puede ser líquida o sólida&
EXTRACCIÓN LÍQUIDO – LÍQUIDO Se requiere que los dos líquidos que se ponen en contacto sean inmiscibles. /epresenta una solución venta$osa con relación a la destilación porque permite extraer varias sustancias que tengan un grupo funcional parecido. Este metodo es alternativo a la 4estilación con arrastre de vapor.
Este tipo de extracción es muy utilizada en la industria petrolera# en la que se separan los diferentes componentes por medio de un solvente se logra extraer un extracto y un re(nado El fundamento de la extracción líquido-líquido requiere que los dos líquidos no sean miscibles#por ello la extracción depende del coe(ciente de reparto. )uando un soluto se disuelve en dos líquidos no miscibles en contacto entre si# dicho soluto se distribuir% en cada uno de los líquidos en proporción a la solubilidad en cada uno de ellos.
EXTRACCIÓN SÓLIDO - LÍQUIDO 5ambi!n llamada lavado# lixiviación# percolación. Es un proceso en el que un disolvente líquido pasa a trav!s de un sólido pulverizado para que se produzca la elución de uno o mas de los componentes solubles del sólido. Si pretendemos extraer un componente no deseado de un sólido se denomina lavado.El t!rmino lixiviación se emplea cuando se desea extraer un componente valioso de un sólido y percolación se usa para indicar que existe el vertido de un líquido sobre un sólido y extrae los componentes que !ste posee. En este proceso no se realiza una extracción selectiva. Extracción con fuido u!"rcr#tico$ Es una t!cnica de separación de sustancias disueltas o incluidas dentro de una matriz# basada fundamentalmente en la capacidad que tienen determinados 2uidos en estado supercrítico 6*S)7 de modi(car su poder disolvente. El poder disolvente de los *S) puede ser elevado# dependiendo de las condiciones de presión y temperatura aplicadas que permiten la disolución selectiva de sustancias determinadas en el *S). "as sustancias seleccionadas se separan f%cilmente del 2uido supercrítico. "a extracción se realiza sin cambios de fase# simplemente variando las condiciones de presión y8o temperatura de los *S)# lo que le con(ere
una polaridad selectiva# por e$emplo El )O9 líquido. "os *S) presentan venta$as en los procesos de extracción# ya que al comportarse como un líquido facilita la disolución de los solutos# a la vez que# su comportamiento como gas permite una f%cil separación de la matriz# lo que conlleva a un proceso de extracción m%s r%pido# e(ciente y selectivo que el obtenido con la extracción líquido-líquido. :dem%s# esta extracción permite el uso de disolventes verdes como el )O9 evitando los habituales disolventes clorados de las extracciones líquido-líquido.
*:)5O/ES ;5/:))?@= •
La composición de la alimentación: esto in2uye directamente en le
gradiente de concentración# es decir si la cantidad de principio activo es ba$a# el gradiente es ba$o y la extracción es lenta# por el contrario si la cantidad de principio activo es alta el gradiente de concentración es alto por lo que la extración se da mas r%pida. 3ara lo cual es importante la concentración que contenga la alimentación# y se pueden utilizar otras operaciones unitarias para concentrar el soluto# como el secado principalmente# o evaporación para líquidos no vol%tiles o destilación para líquidos vol%tiles. •
Temperatura de operación & sabiendo que generalmente con el
aumento de temperatura aumenta la solubilidad# viscocidad 6sabiendo que se da me$or extracción a ba$a viscosidad7 y coe(ciente de reparto. •
Presión: afecta m%s a los 2uidos supercríticos. En los 2uidos
normales no tiene un alto grado de in2uencia.
•
Velocidad de Flujo & la transferencia de materia no es dependiente
de la velocidad de 2u$o# cabe recalcar que en 2u$o turbulento hay me$or extracción# por el contacto entre las fases. •
Grado deseado de separación & se debe tener en cuenta que nunca
se extrae el ,AAB. "o que permite determinar el grado del solvente# la cantidad de etapas y el tiempo necesario# que incurre en el costo de la operación. •
Elección del disolvente & el disolvente debe de ser selectivo 6debe
atrapar a la sustancia 07. ?n2uyen factores como especi(cidad# polaridad del solvente para escoger los grupos a sacar. •
Formación de emulsiones y espumas: =o se permite la extracción#
y ba$an los componentes de transferencia de masa. Ca que por las emulsiones se pierde la inmiscibilidad# lo que imposibilita la extracciónD y la espuma hace que haya inclusión de gases en el proceso.
ELECCIÓN DEL SOL%ENTE Se debe tener algunas consideranciones al momento de escoger un solvente:
•
Que no sea tóxico: ;ue no contamine a la sustacia 0 o que no
sean muy a(nes al principio activo# que sea f%cil de recuperar# que no presente un cambio químico y que no existe reacción química entre si. •
Barato: 5omar en cuenta si la extracción $usti(ca o no el costo. "o
que tiene que ver directamente con la e(ciencia. •
Fácil de recuperar: Se re(ere al proceso posterior# para separar
al principio activo. •
Afnidad por el soluto y mezcla: ;ue sea afín para extraer# esta
a(nidad se de(ne por la solubilidad y polaridad de los compuestos. •
Inmicible en el líquido portador: Separar tan solo el producto
que necesitamos. •
3oseer densidad distinta de la alimentacion para que la separación de fases sea sencilla.
A&LICACIONES DE LA EXTRACCIÓN "a extracción líuido!líuido se utiliza en la industria del petróleo para la extracción del asfalto mediante propano líquido. "a extracción sólido!líuido tiene las siguientes aplicaciones& obtención de aceites y grasas animales y vegetales# obtención de extracto de materia vegetal y animal. ?ndustria minera 6lixiviación7# obtención de azcar a partir de la remolacha. "a extracción con )O9 supercrítico est% plenamente implantada a escala comercial en la obtención del lpulo para la elaboración de cerveza# la obtención de aromas y sabores de especias y hierbas arom%ticas# y caf! y t! sin cafeína. :dem%s# varios procesos se encuentran en fase de expansión# como son la obtención de bebidas sin alcohol# productos animales sin colesterol y aceites de semillas. :sí mismo# la cromatografía de 2uídos supercríticos es ampliamente usada en separaciones que requieren altos grados de pureza que no son posibles de alcanzar mediante los otros tipos de extracciones# como la identi(cación de sustancias de la industria farmac!utica. 3uri(cación de extractos& operación de extracción# se acompa1a de la destilación para la recuperación del solvente. •
4estilación# no da sustancias puras
•
Evaporación# no da sustancias puras
•
)ristalización# cristalizan las sustancias no vol%tiles# de sustancias super puras
TI&OS DE EXTRACCIÓN 5odos los mencionados a continuación buscan dar m%s puntos de contacto& •
'"(c)ador - S"di*"ntador.-
mezclado&
+ Los mezcladores de u!o" ó mezcladores de línea , son aparatos de volumen muy peque1o colocados en una línea de tubos# como una serie de ori(cios o boquillas de alimentación# a trav!s de los cuales se bombean a corriente 3aralela los dos líquidos que se van a poner en contacto. "a p!rdida de energía mec%nica que corresponde a la caída de presión se utiliza parcialmente para que los líquidos se dispersen uno en el otro. Entonces# la dispersión resultante se pasa al sedimentador. Estos aparatos sólo son tiles para operación continua. Sus aplicaciones son limitadas& el grado de dispersión producida para cierto aparato depende del 2u$oD adem%s# puede esperarse que la transferencia de masa sea muy peque1a# puesto que el %rea interfacial especí(ca decae con rapidez al descender a corriente del mezclador y puesto que el tiempo de retención es muy corto. + #anques de mezclado$ 3ara la operación continua# los líquidos que se van a poner en contacto pueden entrar en el fondo y salir por la parte superiorD en algunos arreglos de cascadas# los líquidos ligeros y pesados entran a trav!s de la pared lateral# cerca de la parte superior y del fondo del tanque# respectivamente# y salen a trav!s de una salida en la pared opuesta al impulsor. 3ara la operación por lotes# el tanque de mezclado puede actuar como sedimentador despu!s de que se detiene la agitación. •
•
Co)u*na d" S!ra .n"/u)i(ador01-Su principio de funcionamiento es muy simple pero presentan el problema de la dispersión axial# por lo que no se suelen emplear salvo raras ocasiones. Co)u*na d" R"))"no1- En las columnas de relleno la operación de transferencia de masa se lleva a cabo de manera continua. "a función principal del relleno consiste en aumentar la super(cie de contacto entre el líquido y el vapor# aumentar la turbulencia y por tanto me$orar la e(cacia. : medida que aumenta el tama1o del relleno disminuye la e(ciencia de la transferencia de materia y aumenta la p!rdida de carga# por tanto para determinar el tama1o óptimo de relleno habr% que llegar a un compromiso entre estos dos factores.
El empleo de columnas de relleno frente a las de platos se ve favorecido en los siguientes casos& cuando las columnas son de peque1as dimensiones 6 menos de A#Fm de di%metro y una altura de relleno inferior a Fm7. si se tienen sustancias corrosivas o se forma mucha espuma.
si se requiere que la p!rdida de carga en la columna sea peque1a. si la velocidad del líquido es elevada.
•
Co)u*na d" &)ato1-En las columnas de platos la operación se lleva a cabo en etapas. El plato va a proporcionar una mezcla íntima entre las corrientes de líquido y vapor. El líquido pasa de un plato a otro por gravedad en sentido descendente# mientras que el vapor 2uye en sentido ascendente a trav!s de las ranuras de cada plato# burbu$eando a trav!s del líquido.:l plato se le exige que sea capaz de tratar las cantidades adecuadas de líquido y vapor sin una inundación o un arrastre excesivos# que sea estable en su funcionamiento y resulte relativamente simple en cuanto a instalación y mantenimiento. 5ambi!n es importante conseguir que la caída de presión en el plato sea mínima. El nmero de platos necesarios para efectuar una separación dada vendr% determinado por distintos facctores# que se analizar%n a continuación. 3or lo general cuanto mayor sea el nmero de platos de la torre# mayor ser% la separación conseguida. =ormalmente el tipo de plato m%s empleado es el plato perforado# debido principalmente a su economía. Si se requiere una mayor 2exibilidad entonces se har% uso de los platos de v%lvulasD actualmente los platos de barboteo aparecen nicamente en los casos en que es necesario controlar el tiempo de residencia para que se d! una determinada reacción química o si el 2u$o de vapor es insu(ciente y se produce un goteo del líquido.
•
Co)u*na d" A2itación *"c3nica$ Si la tensión super(cial es alta# si la diferencia entre las densidades es peque1a o si las viscosidades son elevadas# en todos estos casos se requiere la creación de un cierta turbulencia. En las columnas de platos y de relleno la agitación se consigue por medio de un 2u$o pulsante# normalmente mediante agitadores rotatorios. Estos agitadores proporcionan unas zonas de mezclado frente a oras zonas donde se produce la sedimentación.
Existen diferentes tipos de columnas que obedecen a este principio de funcionamiento# entre ellas destacan& - La columna de %c&eibel: incluye de2ectores para asegurar el mezclado completo de las fases y relleno. El relleno evita el retromezclado y produce la coalescencia y sedimentación de las gotas del líquido. - E) extractor 'lds&ue()us&ton: tiene diversos compartimentos separados por de2ectores. En cada compartimiento existe un agitador de turbina. - E) contador de disco rotati*o +),-.: es el equipo de mayor aplicación para la extracción líquido-líquido. "os elementos de agitación son un serie de discos horizontales montados sobre un cigue1al instalado a lo largo de la columna. El tama1o de las gotas se controla por medio de la velocidad de rotación. - E) contador de disco rotati*o asim/trico +A),.: est% basado en el dise1o del equipo anterior# pero reduce el retromezclado gracias a las separación de las zonas de mezclado y sedimientación en dos compartimientos distintos. ( La columna de extracción 0u&ni: los distintos compartimientos est%n separados por los discos del est%tor que son platos perforados. - La columna 0arr: los platos se mueven hacia arriba y hacia aba$o unas dos veces por segundo aproximadamente para proporcionar la agitación adecuada.