OPERACIONES UNITARIAS II

ASIGNATURA: OPERACIONES UNITARIAS II CDIGO DE ASIGNATURA:21420

REQUISITOS: 7.3 Operaciones Unitarias I CREDITOS: 4

HT: 4 HP: TAD: 4 TI: 8

PROPSITOS DEL CURSO:

Analizar sistemticamente los fundamentos ingenieriles de las operaciones de separacin.

Aplicar los conceptos termodinmicos, estequiomtricos y fenomenolgicos al diseo y anlisis de procesos de absorcin/desorcin de gases y destilacin de soluciones y mezclas.

CONTENIDO:

I. Transporte de masa entre fases 1.1 Tipos de contacto entre fases: procesos

continuos y discontinuos con sus respectivos balances de materia. Contacto en etapas mltiples. Aplicaciones.

1.2 Interpretacin fenomenolgica del transporte de masa entre fases. Equilibrio termodinmico. Condiciones de la interfase. Coeficientes de transferencia locales y globales y sus relaciones.

II. Absorcin y desorcin de gases 2.1 Fundamentos de la operacin. Balances de

materia. 2.2 Contacto por etapas: Etapa ideal y eficiencia de

etapa. Condiciones de operacin lmites para flujo de gas y de lquido.

2.3 Contacto continuo. Columnas empacadas. Nmero de unidades de transferencia. Ecuacin de diseo para el clculo de la altura del lecho empacado.

III. Diseo de equipos para contacto gas lquido.

3.1 Torres de platos: Tipos de plato. Condiciones para el diseo del equipo. Condiciones de inundacin. Cada de presin en la torre. Ecuacin de diseo para el clculo de la altura y dimetro de la torre de platos.

3.2 Torres empacadas: Tipos de relleno. Condiciones para el diseo del equipo. Condiciones de inundacin. Cada de presin en la torre. Ecuacin de diseo para el clculo de la altura y dimetro de la torre empacada. Recomendaciones para seleccin de equipo.

IV. Destilacin 4.1 Fundamentos de la operacin. Equilibrio

lquido - vapor. Diagramas de fases. Balances de materia y lneas de operacin.

4.2 Destilacin discontinua: Destilacin flash, y destilacin diferencial con y sin reflujo. Equipos para estas operaciones.

4.3 Destilacin continua: Balances de materia y calor en contacto continuo. Mtodo de Mc Cabe-Thiele.

4.4 Casos especiales: Torre de empobrecimiento. Torre de enriquecimiento. Salida lateral y alimentacin mltiple. Inyeccin de vapor. Condensador parcial.

4.5 Destilacin multicomponente: Fundamentos. Mtodo Fenske -Underwood Gilliland para diseo preliminar. Diseo detallado para la separacin de un sistema multicomponente.

4.6 Destilacin por arrastre de vapor. Destilacin azeotrpica y extractiva.

V. Otras operaciones 5.1 Adsorcin 5.2 Separacin por membranas 5.3 Intercambio inico

VI. Intensificacin de procesos

1.1 Qu involucra la intensificacin de procesos? 1.2 Tipos de intensificacin de procesos: nivel de

fase, nivel de unidad de proceso, y nivel de planta.

1.3 Ejemplos de intensificacin de procesos: ventajas y desventajas sobre los procesos convencionales.

MODELO Y ESTRATEGIAS PEDAGGICAS Prcticas y estrategias pedaggicas:

Talleres presenciales y trabajo independiente, tanto individual como grupal.

Lectura individual de artculos, libros de texto, bsqueda en bases de datos y bibliografa en general.

Asignaciones para el diseo de torres en Aspen Hysys a desarrollar en forma grupal.

Quices

EVALUACIN DE LA ASIGNATURA:

1 Previo Terico-Prctico: 10%. Fecha: 21 de Abril de 2015 de 12 a 14 pm. Lugar: Aud. Clemente Retamoso.

2 Previo Terico-Prctico: 20%. Fecha: 25 de Mayo de 2015 de 8 a 10 am. Lugar: Aud. Clemente Retamoso.

3 Previo Terico-Prctico: 20%. Fecha: 13 de Julio de 2015 de 8 a 10 am. Lugar: Aud. Clemente Retamoso.

Examen Final Acumulativo: 25%. Fecha: 27 de Julio de 2015.

Asignacin Aspen Hysys 1. Diseo del Sistema de Absorcin Desorcin: 10%. Entrega y sustenciacin del 1 al 6 de Junio de 2015.

Asignacin Aspen Hysys 2. Diseo del Sistema de Destilacin Multicomponente: 10%. Entrega y sustenciacin del 21 al 24 de Julio de 2015.

Talleres, quices y trabajos a lo largo de la asignatura: 5%

BIBLIOGRAFA:

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COULSON, J. M. & RICHARDSON, J. F. Ingeniera Qumica. 3 Ed. Revert, 1979.

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GEANKOPLIS, C. J. Procesos de transporte y principios de procesos de separacin. Ed. Patria.

GONZALEZ, C. Destilacin de mezclas multicomponentes. UIS.

HENLEY, E. J & SEADER, J. D. Equilibrium-Stage separation operations in chemical engineering. J. Wiley.

HINES, A. L & MADDOX R. N. Mass transfer fundamentals and applications. Prentice-Hall.

HOLLAND, C. D. Fundamentals of multicomponent distillation. McGraw-Hill.

KING, C. J. Separation processes. McGraw-Hill.

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MC CABE, W. L & SMITH, J. C. Operaciones unitarias de ingeniera qumica. McGraw-Hill.

OCON GARCA, J. & TOJO BARREIRO, G. Problemas de ingeniera qumica. 3 Ed. Aguilar, 1975.

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SHERWOOD, T. K., PIGFORD, R. L & WILKE, C. R. Mass transfer. McGraw-Hill.

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