1-Operaciones Unitarias-12
Transcript of 1-Operaciones Unitarias-12
������������ ����
������������������ ��� ����������������� �
������ � ���������
�������������� �������� � �������� ��� ��� ��������� �� ������ �� ������������� � ���������� !� ��"������ ���������������#"���������������� ����� "���
$� ������ "����
%�������������� ����
&��������
'��"���������������
� �"�� �������������
( �� ��������������� �
( ) ����������
&������"�����*� ������������+��������������������,
$� ������ "����
%��������
&���"� �
&�����&���"� ��� "����
����� ����
)������&-��)'�
&���"� �� ���������
Materias primas
OPERACIONES PREVIAS
OPERACIONES PRINCIPALES
OPERACIONES POSTERIORES
&-������'+����� �,
Subproductos Deshechos
� Capital• Energía
Pérdidas energéticas
� Trabajo• Control
DIAGRAMA GENERAL DE UN PROCESO
&�����
$� ����������
�� �������
���������
&���"� �
&�����.� ��/" �� ��� �� ������� "� �����������" ������#"�� ����� ����������������������������� ��� �� ����� ����� � ��� ��� ��� ��� �� ��������"� ��#"�� ���������� �"�������� �����������������������
&�����
$����������� ��� ��� ����������� ��� ��� �� �������������/���
� ���� ����
� ���������� �
� ������ �
����� ������� ���������&�����
0��� ���
��"���1"���
$ ��������
1��������
��������
��" ���
-)'����'
��������������&����������� ����
&���"� ����������
� ���2����
� ���%� "����
� )������
3������������������&����������� ���� ��������������� ���������� ��������"������#"������������� �������������������� � � "�����!� � �������� � �� ���������� ������#"�� ���������"� �� ��������� ���������� �*������ ���"����������������"���������� ��� ���������4 ������� ���������5
$�����������������
�) ����������
�) ���������
��������������&����������� ����
3������������������&����������� ���� ���������������������� � ����"��� � ���6�� � ������ �� �"��� !� �������"������ ��� � �������� ����� �� ���� 7� � �� ��������" �����!�����������8���������������� �������������� ���������������������"� ����������9
� ��������������������8������������������
� '�����������������������"���� 4������������������
� ����������������6�������� �������������
� �� ������������"� ��� ����������"�
������������2�"/�)#"���������������� � ) �����������������
�2�"/������� ����
�2�"/�����������
���� � :��#"������� 8�"��
�)#"���
�� �"�� ����
���������������#"�� ) �������������������� ��������"���� 8�"��
�) �����!�������������� ����������"/�
�)������� 8�"��������������� ���
������������2�"/�&�����������������"���������������"/�
�'�������� ��� ��� ���������� ��!���� ��������+��7������"����������#"�� �����"���,
�-����� ����� ��� ��� ���������� �� �#"���� +��������� �����#"����" �������������������������"���������������������#"���,
�) ��������� �� ��� ����'� ��� ����� ��� ��"/�����"!������������� ����"�����
�� ��������4 '��"������4 � ���
$���)%�� );�-����<%
)0�&�-���<%
')����
��"������� �
-���"�������
)* ��� ��������4+��"�������"���,
)* ��� ��������4
+��"��������,
���4 '��"���
0�������"�
��"�
�� ������������ ����� "�
��0���
&-)%'���
���� ���������
�)%�-�2�����<% ')����
);�-����<%���� ��0����
���� �������"/�
��"/�
��"/����� ���
��"� ��"�
��"� ����
�� �����="������� ����
�-���-���<%
&-)%'���
&-)��%�)%�-���<%
���-�2�����<%�)%=�$>����
)0�&�-���<%
)%2-��$�)%��
��$��)%�$�)%��
2�" �
&"���
="���?@A:��*
��"��!������ ="���?BA:��*
��"�
="���CDA:��*
&�����������2�" �
������������ ����
����������� �����E����������:8���
���� ������������� ��"���������������������#"����� �����"���� �����������!���������� ����"�����"� ������������
������ ����� ��� ����������� � 8 ����"� �� ������ � �� ��������� #"�� ���� �� ���� ��� ��������������� ������������� ������� ��������������"� ��
������������ ����
��� ����� "�� ��� ��� � ���� �� ��� ����������������"� ���� ���8��� !� �����������/� �������������� ��� ��������� ��� "�� �� ���������� ���������� �����
�) �� ������������ �"���� ��� �� "� ���� ������������!F����"�������
$��)-���&-�$� &-������
�&)-���<%��%���-��
������������ ����
�� ��� ��� ��� ���������� �� ����� �"������ ��"���� ������ �� ��� � ���������� ��� ���� "������������� ��������������������������
���������� ���.�����G �����G #"�����G ���#"�����
������������ ����)�� ��/" ����� � ���� ����� �#"������ !� ���#"������#"�� �����"������������������� ����������������� ����"� �� ��������� �� � "!�� ��� ��������������������� �������������" ��������� ���� �
������������������������������� ������������������������� �� �8� " ����� ���� �� �� "�� ������ � �� ���� ���� ������������"���������������������"������� ��
�������������������������� ��"���� ���������� �#"������ � ����������������������������#"���� ��������
OPERACIONES UNITARIAS
OBJETIVO:La modificación de las condiciones de una determinada cantidad de materia para hacerla más útil a nuestros fines.
Modificaciones a realizar:�De la masa o la composición: separación de fases,
mezcla, reacción química, …�Del nivel o calidad de la energía: enfriamiento,
calentamiento, evaporación, aumento de la presión, …�De las condiciones de movimiento: aumento o disminución de la velocidad, cambio de dirección, …
������������ ����
��� ���������� �� ����� �� �"���� ���������� �� �� � ����"�� ��"�������������������#"���"�����*������ ���"��"����������������������������������#"���*������ ����"���� ����������"����������
���'�2�����<%
� ������������ �������� ��������������� ����
� ������������ �������� ���������������
� ���������� �� ����� ��� ����� �� ��� �� ����� ���������� �
� ������������ ���������������� ����
������������ ���������� � �� �� ������ $������ �
����"������� ���������"���
����"�������* ���������"���
:���� ���������� ����� ��!��� �������
� 2�"/���� ���4������������������/�� ��������"������� +2�"��������,� ������ ���"�8 ���
$������ ������������������������"���� '����� ����� 2�� ������ �� ���"������ HHHH
������������ ����
���������� �� $� ����
� �� ������
� �������
� )* ���������������� �
� �������
� � ��������������
������������ ����������� �� �����
$ ������ � ���"����
� ��������
� -�������
��������� � � ���������������������
� ��� ���� �� 4�����
� )���������
� HHH�
������������ �������������� '��"� 8�� $� ���� ( �����
� � ������������(��"�
� 1"������������!����"�����������
� ������� ����
� ��� ��������
� 2�� "��
������������ ���������������������� ����
� ��� "�����($ ������
� ��������
� $�������
� ��� ����
� HHH
������������ ����
OU Físicas de transferencia de materia
•������•���������������#"������������� ����"������� �
•�� �� �
���������������� ���������������#"�������
Difusión: Fenómeno por el que un componente de una mezcla se desplaza al interior de la misma como consecuencia de la existencia de un gradiente de concentraciones.
Aplicación: separación de un componente de una fase poniéndola en contacte con otra fase en desequilibrio respecto del componente en cuestión.
Objectivos:�Pureza de la fase inicial�Pureza del componente�Eliminación del componente
Ejemplos:�Destilación�Absorción/Desorción�Extracción�Adsorción�Intercambio iónico
DESTILACIÓNO.U.T.M. que consiste en separar dos o más componentes de una mezcla líquida aprovechando las diferencias en sus presiones de vapor.
� Destilación simple discontinua
� Destilación simple continua
� Destilación súbita
� Rectificación continua
� Rectificación discontinua
� Destilación por arrastre de vapor
DESTILACIÓN-RECTIFICACIÓN
DEFINICIÓN:
Separación total o parcial de dos (destilación binaria) o más componentes(destilación multicomponente) de una mezcla líquida aprovechando la diferencia entre sus presiones de vapor (volatilidad)
O
U
T
M
Destilación simple discontinua
��
�����
t ↑↑↑↑ ���� (Nivel, L, xi) ↓↓↓↓
�
��
��
TIPOS/EQUIPOS DE DESTILACIÓN
Destilación simple discontinua
Alambiques
d
Destilación simple continua
��
�����
t↑↑↑↑ ���� (Nivel, L, xi) = ctes
�
��
��
Destilación súbita (flash)
���
�����
� �
�
T↑↑↑↑ (P↑↑↑↑) sin vaporización
P↓↓↓↓ (Expansión)
Vaporización de los componentes más volátiles
-�� ����������� �"�
D xD
Acumulador
Caldera
Reflujo
R xR
A xA
LD xD
n + 1 n n - 1
a
m + 1
m m - 1
1 …..
….. ….. ……
….. ….. ……
….. ……
���
���
��� Reflujo: retorno de una fracción del vapor condensado
Reflujo
Más contacto líquido (descendente) con vapor (ascendente)
Más transferencia de materia
-�� ����������� �"�
Vapor de calentamiento
Caldera
Depósito Destilado
-�� ������������� �"��
���
���
��
�� ��
�� ��
��
��
���
Reflujo
t↑↑↑↑ ���� (Nivell, xR, xD) ↓↓↓↓
�� ����������� ���0����
TIPOS/EQUIPOS DE DESTILACIÓNDestilación con arrastre de vapor
DESTILACIÓN: Columna de Relleno
� D/H ↓↓↓↓� Circulación en contracorriente� Llenas de sólidos que aumentan la
superficie de contacto gas-líquid
�>����"��������������"�����������"���↑↑↑↑� &���↓↓↓↓� -�� ��������8����↑↑↑↑� %�������� ������ �������� �
Anillo Raschig
Silla Intalox
Tipos de Relleno
Anillos Pall
Silla Berl
Tipos de Relleno
Anillo Helicoidal
Anillo Lessing
Anillo de partición
Tipos de Relleno
TIPOS/EQUIPOS DE DESTILACIÓN
Columnas de platos con campanas
Columna de enriquecimiento con relleno
ABSORCIÓNO.U.T.M. que consiste en poner en contacto un gas con un líquido para que este disuelva determinados componentes del gas, que queda libre de los mismos.
�2����. '�� �������� #"������ � ��� ��� ������ �����������!������#"���������� �
�I"�����. -������� #"������ � ��� ��� ������ ����������� �� ��� ��#"���� ������ �� ����� ���� "� "��������"� ��#"�����
�������� +� �������,. ������$ �� #"�� ��� �� �� ��������"������� ����"�� ����"���#"��������� ��������� ������"������� �
ABSORCIÓN Fuerza impulsora:Líquid: X-Xe(Y)Gas: Y-Ye(X)
Aparatos:Columna de platos
Columna de relleno
Sin caldera ni condensador
Circulación en contracorriente:Líquido descendente: gravedad
Gas ascendente: presión de impulsión
ABSORCIÓN
StrippingDESORCIÓN
EQUIPOS ABSORCIÓN / DESORCIÓN�Columnas de platos
�Columnas de relleno
EXTRACCIÓNO.U.T.M. que consiste en la disolución de uno o varios de los componentes de una mezcla (líquida o sólida) en un disolvente selectivo
�L-L: El componente se encuentra inicialmente en una mezcla líquida y se utiliza un disolvente inmiscible.
Ejemplo: Separación de combustibles del petróleo
�Ventajas respecto de la destilación:�� ��������8��������&���� ��������������� �������� ���������&���� ��������������� ����������������
�Sólido-Líquido:El componente se encuentra inicialmente en un sólido.
���*�������. -��"������"������� ������������"�������������. )�������"������� ��������������"�������&���������. &�� ���������"���#"������"������
Ejemplos:
EXTRACCIÓN
�)* �������������� ��!�������������!����� ���
���*�������������������������������������� ������� ���������* ��� ��������� ��������������� ����������7�����������������!���6�
);�-����<%����"���������� �� ������������ �������� �
Disolvente
Alimentación
Alimentación
DisolventeDisolvente Disolvente
);�-����<%�� �� ���� �"�
�'���������"�� ���"������������
�)������������������� ������ �* ��� �� !� �������� ������ ������
EQUIPOS DE EXTRACCIÓN S-L
Extractor Hildebrandt Extractor Bonotto
EQUIPOS DE EXTRACCIÓN S-L
Extractor Kennedy
);�-����<%
Extractor Soxhletextracción S-L
EQUIPOS DE EXTRACCIÓN S-LExtractores Soxhlet
O.U.T.M. que consiste en La eliminación de algunos componentes de una fase fluida mediante un sólido que los retiene
� Sólido con elevada superficie específica (porosos):� �������� ���.�?�DDD��@F�
� '����� ���
� ��7������ �����
�������������"����
Ejemplos:
� '������������������ ������� ���
� )����������������������� ���������� ���
� �����������������#"���
��'�-��<%
��'�-��<%������������� �"�
� A: Válvula abierta� C: Válvula cerrada
Equipos y aplicaciones ADSORCIÓN
Superficie de adsorción del carbón activado: ¡ 1.000 m2 /g !
Eliminación de olores y sabores anómalos con carbón activo en aguas y zumos
��'�-��<%����� �������
Técnica de separación basada en la distinta adsorción de los componentes de una mezcla sobre un sólido adsorbente o un líquido sostenido por un sólido
Separación: Los componentes de la mezcla quedarán retenidos con más o menos facilidad. El arrastre de una fase móvil (eluyente) permitirá obtener por separado los diferentes componentes.
��'�-��<%Decoloración de aceite (“oil bleaching”)
� ��������������O.U.T.M. que consiste en la substitución de uno o más iones de una disolución por otros que forman inicialmente parte de la estructura de un sólido(resina de intercambio iónico)
�"#"�� �*� �� ��������#"����� � ��� ������� ������� ������� ���� ��� ����������������"�������������
� Etapas:
• Transferencia de materia por difusión• Reacción química
� Régimen discontinuo
�Regeneración de la resina (proceso inverso)
�%�)-��$:����<%���
�%�)-��$:����<%������ ���� �������"�
���������������
���"�����������
�J�����������������������������
→� ������������������@K !�$�@K ����%�K
→-��������������� ��%���→������� �.����"� ������
���������������→���������� ��������� ��������1K !��������������1(
→-����������������� ���������1��→-�������������������������%��1→������� �.����"� ���������1��K�%��1 →→→→ %����K�1@��
Equipos y aplicaciones INTERCAMBIO IÓNICO
���2���� ���������� )������Aislamiento Térmico
�Intercambio de calor sin cambio de fase����� ���� �������"���
�-�����������������"���
�Intercambio de calor con cambio de fase�)���������
���������
�'"���������+��"� 8����������!��� ����,
�'�������������+��"� 8����������!��� ����,
� Mecanismos:
���2���� ���������� )���������"�����+����������"���,����������+��"���,�-�������
2"���� �����������������������
2"���� �����������������������
� ������������ ��������
Representación esquemática de los intercambiadores de calor en los diagramas de flujo
Intercambiador de calor de doble tubo
� ������������ ��������Intercambiador de Calor de Carcasa y Tubos
� ������������ ��������
Intercambiador de Calor de Placas
)0�&�-���<%
Evaporador Simple Evaporador de Múltiple Efecto en Contracorriente
)0�&�-���<%
Evaporador de Película Ascendente
TRANSMISIÓN de CALOR CAMBIO de FASE
Calentamiento, o enfriamiento, de fluidos con cambio de fase
Evaporadores
Condensadores
-������<%
Placas Solares
���2��#"� �������������"� 8������$ � �����!�)������
1�$���2�����<%�( �)'1�$���2�����<%
O.U.T.M. y E. que tiene como objetivo modificar las condiciones de humedad y temperatura de una corriente de aire, por interacción con una corriente de agua.
������� "�����"��↓↓↓↓1"�����������↑↑↑↑
1�$���2�����<%
����������������� �����������* ���
1"�����������↓↓↓↓�)'1�$���2�����<%
1�$���2�����<%�( �)'1�$���2�����<%
Humidificación de aire – Refrigeración de agua
1�$���2�����<%�( �)'1�$���2�����<%
Utilización de Torres de Refrigeración en Centrales Nucleares
1�$���2�����<%�( �)'1�$���2�����<%
�Necesidad de reposición de agua
�Concentración de sales disueltas
Consecuencias de la evaporación de agua:
� Necesidad de Purga
��"�� ���������������"������ ����������������������
��"�� �������������������������������������������
��"�� �� ���� ������ ��� �������� �� ��� ����� !� ��� �����
+���������,
�%�������������/���"������ ���������� �������������� ��
����������� �����+@(L�����,
ACONDICIONAMIENTO DE GASESTorres de enfriamiento de líquidos
�-�'����=���<%
�Región metaestable: Crecimiento
�R. sobresaturación: Nucleación y
crecimiento
O.U.T.M. y E. que consiste en la formación de partículas sólidas cristalinas en el seno de una fase homogénea.
1. Enfriamiento sin evaporación 2. Evaporación (concentración) sin enfriamiento3. Evaporación (concentración) utilizando vacío y enfriamiento
CRISTALIZACIÓNOBJETIVO:
Formación de sólidos cristalizados en el seno de disoluciones sobresaturadas.
MAGMA: la solución líquida inicial
CRISTALES: los sólidos formados en la solución
AGUAS MADRES: solución líquida residual
EQUIPOS:
Cristalizadores de tanque refrigerado
Cristalizadores-evaporadores
Cristalizadores de vacío
�-�'����=���<%
Cristalizador por evaporación
')����
O.U.T.M. y E. que consiste en reducir el contenido en agua (o de cualquier otro líquido) mediante el aporte de calor
Secadores:
Directos
Indirectos
SECADOOBJETIVO:
Eliminación total o parcial de un disolvente presente en un sólido
EQUIPOS:
Normalmente, se pondrá en contacto el producto a secar con aire caliente no saturado
')����
Secaderos de bandejas
SECADOSecaderos de evaporación súbita o atomizadores
(spry driers)
')����
Secadero Rotatorio
SECADOSecaderos rotatorios
2-���-�
2"� �������
:�6������ �
0����
����� �
O.U.T.M. y E. que consiste en reducir el contenido en agua de un alimento mediante el aporte de calor (cocción)
);�-�'�<%�����" ������������������������������ � �!�#"������������������������"��" �������8 �������� ��������������������� ������������� ��" ������� ���4����"������ "���
� � ��
���� ������ ���
��� ������� ������� ������
�� ����� �
���������� ��
�� ���
�!�������� ����� �
�!�������������
�!�������"�#���� ���#��� �
�!�����������
$
LIOFILIZACIÓN (CRIODESHIDRATACIÓN)
DEFINICIÓN: Caso especial de secado mediante la eliminación de agua de un sólido por sublimación.
El producto a desecar se congela y, posteriormente, sublima el hielo formado (vacío).
VENTAJAS:
� Detención de procesos bioquímicos (congelación)
� Mejor conservación aromas y sabores
� Gran porosidad y solubilidad del producto
LIOFILIZACIÓN (CRIODESHIDRATACIÓN)
El transporte de C.D.M tiene lugar cuando contactan dos fases o zonas de un fluido cuado circulan a distinta velocidad
La viscosidad hace que las velocidades tiendan a igualarse. El rozamiento provoca pérdidas de energía mecánica que se transforma en calor.
OB DE TRANSPORTE DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO (C.D.M)
� CIRCULACIÓN INTERNA DE FLUIDOS:- Transporte de fluidos por el interior de conducciones
� CIRCULACIÓN EXTERNA DE FLUIDOS:- Fluidización - Transporte neumático- Filtración
� MOVIMIENTO DE SÓLIDOS DENTRO DE UN FLUIDO:- Sedimentación - Clasificación hidráulica- Flotación - Centrifugación- Agitación y mezcla de líquidos
���2���� ��� ����� � ����� �������������� �
��-������<%��%�)-%���)�2�����'
Esquema de una bomba
Bomba desplazamiento positivo
���2��#"����� ����� � ����� �������������� �
��-������<%��%�)-%���)�2�����'
Bomba engranajes
B. Arquímedes
Bomba peristáltica
2�����=���<%
O.U.T.C.M. que consiste en poner en contacto un gas y un sólido formado de partículas con la mayor superficie de contacto posible y con la mayor transferencia de materia posible, ya que las partículas del sólido están suspendidas en el gas.
Evolución del lecho de partículas al aumentar el caudal de gas
2�����=���<%
Instalación de fluidización
�-�%'&�-�)�%)�$>����O.U.T.C.M. que consiste en arrastrar un sólido granulado mediante aire.
2���-���<%O.U.T.C.M. que consiste en la separación de un sólido en el seno de un fluido mediante la retención de las partículas en una malla filtrante
Filtro prensa de marcos y placas
2���-���<%
Filtro Rotatorio
<����������
'��"�������"���'��"�������� ����
������ �
O.U.T.C.M. que consiste en la aplicación de una presión superior a la presión osmótica a una solución con el objetivo de que el disolvente atraviese la membrana semipermeable.
<����������
&�����
��� ���
'��"�������� ���� '��"�������"���
<����������
'��"�������� ���� '��"�������"���
������ �
<����������Cartucho espiral de ósmosis inversa
')��$)%����<%O.U.T.C.M que consiste en la separación de un sólido del seno de un líquido aprovechando la diferencia de densidades entre las dos fases presentes.
Esquema sedimentador
Separador de aceite y agua
')��$)%����<%Sedimentador
���'�2�����<%�1��->�����O.U.T.C.M que consiste en utilizar agua con el objetivo de separar una mezcla de sólidos en fracciones diferentes, según su forma, tamaño y densidad
2������<%O.U.T.C.M que consiste en la separación de partículas sólidas de un líquido mediante el recubrimiento con burbujas de aire
�)%�-�2�J���<%O.U.T.C.M que consiste en la separación de dos fases de densidad similar creando un campo de fuerza centrífuga mediante un sistema mecánico de rotación
�Centrifugación: Separación de un sólido suspendido en un líquido mediante una malla filtrante cilíndrica sometida a un giro rápido
�Sólidos: quedan retenidos en la malla. Vaciado por rascado automático
�Aguas madres: atraviesan la malla con el sólido retenido
�)%�-�2�J���<%
Ciclón:Separación de un sólido suspendido en un gas mediante la aplicación de una fuerza centrífuga aprovechando la energía cinética.
�J�����<%�!�$)=���+��#"���,
O.U.T.C.M que consiste en mejorar el contacto de los componentes de una mezcla líquida
�
%� &�
'�
(�
)�
*�
% �
Agitador de hélice Agitador de turbina
Agitador helicoidal
OBJETIVO: Acondicionamiento de las materias primas para que tengan el tamaño y presentación adecuados para posteriores tratamientos
OU COMPLEMENTARIAS
� TRITURACIÓN Y MOLIENDA (reducción de tamaño)
� TAMIZADO (separación por tamaño de partículas sólidas)
� MEZCLA DE SÓLIDOS Y PASTAS
� ALMACENAMIENTO DE MATERIALES
���2���� �������� ����
�-���-���<%�!�$���)%��
O.B.C. que consiste en la reducción del tamaño de los elementos en que se presenta un sólido mediante esfuerzos de compresión, impacto, corte, cizallamiento y fricción
Trituradora de mandíbula Trituradora rotacional
TRITURACIÓN
�-���-���< ��$���)%��
� Bolas
� Barras
� Martillos
Trituradora de rodillos
� Molinos: fricción e impacto con elementos móviles en el interior.
�-���-���< ��$���)%��
Molinos
BolasMartillos
��$�=���
)#"�������"������
O.U.C. que consiste en la separación por tamaños de las partículas de una mezcla sólida
��$�=���
����������� ���� �"�
$)=���������'<����'O.U.C. que tiene por finalidad la obtención de una mezcla de s�lidos granulares de composici�n homog4nea a partir de dos o m8s componentes
� �
$�������������"���
��+��� �� ����,���+���-. %�+������
$)=���������'<����'
$��������������� ���
����� �
��������� ���������
�
�
OBJETIVO: Distribuir de forma distinta los átomos de unas moléculas (reactantes) para formar otras nuevas (productos) a través de una reacción química
EQUIPOS: Reactores químicos
OPERACIÓN BÁSICA QUÍMICA
FUNCIONES DE LOS REACTORES QUÍMICOS� Asegurar el contacto o modo de flujo de los reactantes
� Proporcionar el tiempo de contacto suficiente
� Permitir las condiciones (presión, temperatura, concentración, ..) para que la reacción tenga lugar en el grado y velocidad deseadas
���I"�������-�������I"�����
Reactor tanque agitadoModelo de flujo de mezcla perfecta
Reactor tubularModelo de flujo en pistón
��������-��� ���
Biotecnología�2���� ������!��" ������.���#"����� ��������� ����&�!��
�-��� �������������� �����
• Reactor tanque agitado
• Reactor tubular
• Reactor de lecho fijo
• Reactor de lecho fluidizado
• Hornos rotatorios
• Reactores fotoquímicos
• Reactores electroquímicos
-��� ���I"�����
�8�������'� �������&�����
�������� ��������������&-��)'�
) "������ ���������
������ ��3������5$ �/��������
�8�������'� �������&�����
)�� � "���� ��� ��� ������ �� ������� ���� �� ��� "��8���� �� ���������� � ���� ���� � ��� ���#"�� �� ���������������� ��� �� ������ ��� ����"� �� �� ����� �� ��������� �"����������������������� ����������!������������������������
$� ���������� &���"� �&-��)'�
�:M)��0�
�8�������'� �������&�����
��� ������� �� � ���� ��� ������� ���"!�� "�� ����� ���"�� ������������ ��������
������ "�� ���� � 8 �� � "���� ����"� �#"���� +���������"� ����,��� ���������������������
�)���8�������� �����������������"������ �������"�� "����������"�����������"��������� �!�"���������
�8�������'� �������&�����
�)����������� ������"���������������������������� ������������"��������"�� ��������������
��������� �������� �� ��� ������� ��� ����� � ����������� "� ���� � ������ � �� ��� � �� �������� �������� �� ��
�8�������'� �������&��������������� ������������������������"� ����������� ������8����������� �"� "����� ��8 ����#"������� ��������������� ��������� ����"��� ����� �������� ��� ����� ������� ��������������� �����
�)��� "������������ ��/"������������� �������� ����� ����/��� ��� �� ���� ��������� !� ����� ����"������ ����8 � ���� ���� ��� ������� ��� ��� ��������� #"�� ����� �� ���� ����������
�)�� �� �������� �� #"�� ��� ��������� ����� ��� ��������� ����������
�8�������'� �������&������&���� ��������� ��� �8�������"� ������ �� ������ ������� ��"���������� ��8 ����
���� �������� ��� ������� �� ��8 ���� �� �� ���� ��� #"4 ������ �������� ���������������"� ���
�'����������"����"����� ����������
��� "���� � � ��� ��� ������������ ��� ��������� � �����"������������������ ����������������������"����������������������������8�����
$������������ ����&������ ��� ��� ����� �� ���� ������� �� ��8 ���� �������� �� ���� ��� ��� ���� ��� ������� !� ������ ���������������������"����������
���������� ���������"�������� ��������� 4 ���(���"� �������"��� "����������
����������������" �������.
�2����������� +3��/��%����5,
�-����� ������+3��/������5,
$������������ ���
�'�� "���� ����� � ���� �� "�� ���� ����� "�� ��/�������
�$���� �� ������� ����������� �� ��������� �������������*���� +� �����!������,��������������+���������!���"�"�����,
�%�� �� ���� �� �"� �� ��� �������� � ���� ����� ���
�$������2����������� +3��/��%����5,
$������������ ���
�'�� "���� ����� � ���� �� "�� ���� ����� "�� ��/����������3�������5�
����������������������������� ������#"����"���������� ������"�� ���
�$������-����� ������+3��/������5,
&�� ����� ��$ ������$ � ��8 ���
� :������ )�"������������������� )�"���������� ���� -������������#"�������� )�"�����������������������������
'������� �������"� �.�
'�� �� ���� "� ��/" �� ��� ��"������ !� �*������� #"���������� ��� ������ ���� �� ���� � ���� �� "�� ��� ������������ ��� ������ �� ��������� #"�� � ������� �� ���������
-���"����$ ������$� ��8 ���
'������ ������- ��"�����
)*� ����' ������������������
G '�N�- &��������������� ������������� �����"����"����
G '�E�- '��"����7����+� ������ �������,
G '�O�- ���� ����"�����+� ������� �������,
)*� �����2 E��'�P -����������������������6�
-���"����$ ������$� ��8 ���J������������� ��
��� ������ ��� ����� ��� ������ ��� 7����� ������������ ��� ���6� #"�� �� ����� ����������� ������� ����������� ���
��� ������� ��� ��� ��������� ��� ���6�� �� �����������#"���� ����� ���������
���
����
����
����
����
����
�
/���� ���
���01�������
2�� �+�����
���01������3�
) +������
���4�����
-���"����$ ������$� ��8 ���
$��)������%�����$��)�����
�)�)-$�%���
-����������������� �0������������ ����+�-�,
0��������������6��+'�( -,'
&��8�� ��0��������������������+�� �,
0���������������� �0���������������� �
:�����)��� "���"��������������9���������9���� "����
���
����
�+���
����
�=��
�
����
�
������ �
�����5������
������������
����5�����
�������� �
���5��������
( ) 4��6�/�� +=
���
�
�
���
�
�
+���
�
�
���
�
�
=���
�
�
���
�
�
+���
�
�
���
�
�
#��# �������
�
���5��������
#��# �������
�����
���5��������
#��# �������
��
���5��������
#��# �������
�����
���5��������
����� ������ �������� ���������
:������$ � ����
( )
�
�����
�� �
�
� += �
=
�� E����������������� � ��� E���������������������� � � �����"�������� �������� E�����"������������� � � ����������� � ��
������� ��#"��� ������ ���������� ��#"��������� ����
������������� 4�������������"�������Q�F Q���F
Componentes: 1 < i < p
Reacciones: 0 < k < R
Corrientes(+)0 < j < n
E1
E2
En
S1
S2Sn
A
G
Corrientes(-)0< j < n
:������$ � ����
�4��������J������������������� ������������������ +��,0���������������� ���������"�����������"��������"�������� �������������������������
��
��� =
'�� ��� ���������� ��� �������� �� �� � �� �� ���� ������"�������� ���.
�
�� =
:������$ � ����:����� �������������� � �
( )� +=
=�
�
�
� ����
���
��
�
:������$ � ������� ��'"�� ���������� ������������� �
�=
=�
���
�=
=�
�� ���
( )��
==
+=�
�
�
�
� �������
��
��
:������$ � �����������"�����
� ������ � :������������
( )��
==
+=�
�
�
�
� �������
��
��
( )� +=
=�
�
�
� ����
���
��
�
:����������� ��������$ ������ �
� E���� ��������������� ��+� E� !�,
�/ E�0��������������������� ��/
�/ E�'������ �������
" E�2"�����#"���/��������� �������������* �����
��==
−+−=�
�
��
�
�
�� ���������
��
��
Componentes: 1 < i < p
Reacciones: 0 < i < R
Corrientes(+)0 < j < n E1
E2
En
S1
S2Sn
A
G
Corrientes(-)0< j < n
:�������)�����
��
��
:������)�����
�&���� ��������.
� ������ "��������������� ��#"��� ���!���������������������������������"����������������������������������������������������
)%)-JR� �������������&���"���� ����/�
:������)�����
��������������.� )������� ����+�,� )�������� ������+φφφφ,� )��������4 ����+S,� ������+I,� �����/��+T ,
� �φφφφ �S
I �T
2"��������� ���
�����������������"��������������
:������)�����( ) ( )������ �������������������� =
��"�����8���������������� � ������������������������������� �����
������#"����������� ��� �/�����������������������
���������4 ��������"�����������
��������� ����������"����������� � ���
�������� ��������"������������ 7
�φ7
�!7
( ) ( ) �� +++++=++�
���
�
���� ���! �����
! � 777 φφ��
:������$ ��������������)�����
� ������������������� �� 4����� �������"������������� +�� ����,.
MF T �������������Q���F�
( ) ( )� ++++=++�
���� !"�����
! � 777 φφ��
( ) ( ) ( )���=
=
=
=
=
=
∆−−+++=− �#
#
##
��
�
�
� � "�""�����
$��
��
""�
8
9
8 �
9
::
9
777-,��
:������$ ��������������)�����
�4�����-��� ���
-� ������������"������� ������
:������������������������������ 4��������� ���
:���������)������$ ��8���
∆ 7�!�+ 7�φ ( )+ 7����$$�
$� − 7���+ 7���% = 8
)�"��������:)-%�����
������. MFQ�
:���������)������$ ��8���
��&
$'�
(
�%
77;
�
; �
=++∆+
)�"��������:)-%�����
)�"���������0��������)�"������ ��� ���������� ��� ���������� ����� ���� ������������ ��������������� �
�<�� ����
�#������������=����>�����%�� ��� =
( ) ( )
#
����#)
�8
8
−=−=$� ����
�����( ) ( )
**** +
�8
8
−=−=
)�"���������) ���
%�������� ����� ������� ��� ��������� ��� ��������� �� ��������� ��� "� � ���� +����� � ������ "�� ����"�� ����� ����� �H,�!��� ��������*�������#"���������
-�����������)#"�������
�)� ��� ������ �� ���� ��� ��������� � ������������� ���������� �� �"���� ��������� ����������������
�)�����" ������#"��������������� �����������������������
�&���� #"�� �"���� �*� ��� ���������� ������������ � �� ����� ������� �� ������������/���������#"�������
)�"���������0������������-������
�:"�����������������������#"���������� ���������
��� �����*����������������������������������
( )�%#� =
���
����
� −=�*
��!# �?#8
���*
��!� ��
�
����
� −= �?#8
) "�������������� �����"��������" �����?@A:��*��CDA:��*
������� ���� ��������<������������ ��@BA:��*!��� �"�������������������� ��CDA:��*
� '� ������������������������� �� '� ������������������������� ����������������������� )�������������7� ��������� ��+����� � ����� �H ,� �������� �����
� ���������������� ���� ����������������� ��8 ����!������������� ���������"�������� ����
� ����������� ���������������"���������������� ���� )�����������/���������� ��� ��������
���� �����)�������������������� ��8 ������� �������������������"�����"����)������������� ���"������ ������������
���� ����������"��� )������������������������� ����"��������� #"������������ 8 ��������
� &�������� ��+$ �������,� 2��������1$2� :"������4 ��������������������������!�1$2� 2�/������ ��������� �� ���� ���������"������"���������������!F�����1$2
���� �����)������������������������������ ��8 �������������������#"����������������
&�����������" �
�
�
�
�
�δ
�D
�
'��"����%��1
� ���������������� ����
� -������� �� ��� "��������� ��������������������" �
���� �����
���������������$ � ����
� -������������"��������
( )��#) � −= 8
�
� �#� =@@
&����� E�? ( ) �#��#�) �� =−== 8@@
( )
���� ##
�
#
�
#
���)
����@@ 88
+==−==
$"����J������UUU
������V �����"�����