Primer Parcial

1.1. Procesos de separación

Son procesos de transferencia de masa cuyo objetivo es la creación de dos o más fases que coexistan y que tengan diferencias de temperatura, presión, composición o fase.

Se han desarrollado un gran número de métodos para realizar tales separaciones y algunas operaciones básicas se dedican a ello. En la realidad se presentan muchos problemas de separación y el ingeniero debe de elegir el método más conveniente en cada caso. Los métodos para separar los componentes de las mezclas son de dos tipos:

1.2. Técnicas de separación

1.3. Etapa de equilibrio

Se puede definir como una unidad de equipo en la cual se ponen en contacto íntimo dos fases distintas que posteriormente se separarán mecánicamente. Durante el contacto varios componentes de la mezcla se redistribuyen entre las fases, hasta que alcanzan el equilibrio y tiene composiciones diferentes a las iniciales. Mediante el contacto y la separación sucesiva de fases distintas (operación multietapa) son posibles grandes cambios en las composiciones de las fases.

En una etapa de equilibrio las dos fases se mezclan durante un tiempo suficiente para permitir se establezca el equilibrio termodinámico y éste se alcanza cuando se ha alcanzado el equilibrio térmico el mecánico y el químico (no hay cambio en la composición).

1.3.1. Pureza del producto

Es una especificación de la composición de la corriente y se define como:

Las especificaciones de la pureza del producto determinan el contenido mínimo aceptable de un componente en una corriente de productos.

1.3.2. Recuperación de los componentes

Es una especificación del desempeño. Relaciona la salida de la unidad de proceso con respecto a la entrada.

El objetivo del diseño del proceso por lo general es obtener la recuperación más alta posible, dado que una mayor recuperación implica más producto por materia prima alimentada.

1.3.3. Factor de separación

Caracteriza el desempeño de una unidad de separación. Proporciona una medida de qué tan bien se han separado los dos componentes claves entre sí y puede pensarse como una medida de la selectividad del proceso de separación. Sólo se define en términos de los componentes clave.

Ejemplos

Tema: Procesos de separación

Tema: Etapa de equilibrio

Una corriente gaseosa de 100 gmol/min que contiene 30% mol de etano (C2H6) y 70% mol de metano (CH4) se alimentó a una columna de destilación donde se separa un producto de domo que contenía 90% mol de metano y un producto de fondos que contenía 98% mol de etano. Calcule las velocidades de flujo en el domo y en los fondos y las recuperaciones fraccionadas de metano y etano en sus corrientes de producto correspondientes.