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Curso: 2002/03
Centro: Facultad de Ciencias Experimentales Estudios: Ingeniero Químico
Asignatura: OPERACIONES DE SEPARACIÓN
Código: 46994103
Ciclo: 2º
Curso: 4º
Cuatrimestre: 1º Carácter: Troncal Créditos teóricos: 4,5 Créditos prácticos: 1,5 Área: Ingeniería Química Departamento: Ingeniería Química
Descriptores: Operaciones controladas por la transferencia de materia y transmisión de calor
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TEMARIO DE TEORÍA
Tema 1.- Operaciones de Separación. Proceso químico-industrial. Clasificación de las operaciones de separación según la propiedad extensiva transportada y según la propiedad en que se basa la separación (tamaño, volatilidad, difusividad, carga, etc.). Métodos de contacto entre fases: contacto intermitente por etapas y contacto continuo en columnas de relleno.
Tema 2.- Destilación y Rectificación. Introducción. Equilibrio líquido-vapor: diagramas entalpía- composición. Destilación por cargas. Destilación continua de equilibrio. Rectificación de mezclas binarias: análisis de columnas de fraccionamiento por los métodos de Sorel-Lewis, Ponchon y Savarit y McCabe-Thiele. Columnas de rectificación modificadas: inyección directa de vapor, alimentaciones múltiples y corrientes laterales. Rectificación continua de sistemas multicomponentes: métodos simplificados de cálculo. Rectificación intermitente o por cargas. Destilación por arrastre con vapor.
Rectificaciones modificadas. Equipos.
Tema 3.- Extracción líquido-líquido. Introducción. Equilibrio líquido-líquido. Selección de disolventes.
Cambios en el soluto vía pH. Fases totalmente inmiscibles: extracción discontinua, extracción por etapas de equilibrio en contracorriente, extracción por contacto continuo, extracción fraccionada con una fase estacionaria y extracción fraccionada con dos fases móviles (separación de dos solutos). Fases parcialmente miscibles: extracción por etapas de equilibrio. Extracción con dos fases acuosas: tipos de sistemas, factores que determinan la partición y métodos de extracción. Extracción con membranas líquidas.
Tema 4.- Extracción sólido-líquido. Introducción. Aplicaciones. Equilibrio. Velocidad de extracción.
Proceso continuo: una etapa; contacto simple repetido; contacto múltiple en contracorriente. Eficacia de las etapas. Condiciones de operación: preparación del sólido, temperatura. Equipos discontinuos y continuos: tanques de percolación, tanques agitados, contacto múltiple en contracorriente. Extracción con fluidos supercríticos: propiedades físico-químicas de los fluidos supercríticos; equipos y operaciones para extracción a escala de laboratorio y de planta piloto; equilibrio y cinética de la extracción con fluidos supercríticos.
Tema 5.- Adsorción e Intercambio iónico. Introducción. Adsorbentes. Equilibrio: isotermas de adsorción; isotermas de intercambio iónico y de afinidad. Adsorción de mezclas diluidas y concentradas.
Adsorción discontinua. Adsorción semi-continua en un tanque agitado. Adsorción en lechos fijos: análisis aproximado, ecuaciones básicas y modelo de adsorción lineal; modelo de dos parámetros. Adsorción en lecho expandido: bases teóricas y equipos; puesta a punto y escalamiento de un método de adsorción en lecho expandido; operación de adsorción en un lecho expandido.
Tema 6.- Secado. Introducción. Equilibrio. Velocidad de evaporación y calentamiento. Efectos no deseados del secado. Secado por conducción. Secado adiabático: resultados experimentales; periodo de secado de velocidad constante; periodo de secado de velocidad decreciente. Equipos de secado: secaderos de bandejas; secaderos adiabáticos, secaderos de túnel, lechos fluidizados. Liofilización.
Tema 7.- Cristalización. Introducción. Equilibrio: saturación y sobresaturación. Pureza. Nucleación.
Crecimiento de cristales simples. Distribución por tamaños de los cristales: densidad de población;
tamaño dominante. Cristalización continua. Cristalización discontinua: curva de enfriamiento.
Escalamiento. Recristalización.
BIBLIOGRAFÍA
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