PRÁCTICA 2.

27 sep 2024

GRUPO: 2 SUBGRUPO: A

CURSO: 1º FUNDAMENTOS DE LA ING. QUÍMICA

Esteban Agüero, Eva Barragán , Ángela Gandía y Alexander Saenz

Perfil académico y profesional de la iNG. qUÍMICA.

CAUDAL Y CONCENTRACIÓN ADECUADOS DE NAOH.

INFORME DE ALTERNATIVAS PROPUESTAS,

DIAGRAMA DE FLUJO.

OPERACIÓN UNITARIA.

TABLAS DE CÁLCULO.

ÍNDICE

ENLACE AL INFORME DE ALTERNATIVAS PROPUESTAS.

informe

Este informe redacta cada ventaja y desventaja de las alternativas propuestas al problema provocado por el residuo de HCl (ácido clorhídrico).Tras mucho debate, se consigue llegar a la opción más acertada.

Expresión gráfica del proceso para la solución f

DIAGRAMA DE FLUJO

Tras realizar los correspondientes cálculos para cada concentración, podemos afirmar que la Formulación I con concentración 25 mM es la más asequible para la empresa, ofreciendo un caudal de 6496 L/h y un coste total de 4784 €/h.

Coste bombeo = 0,173 €/L para CNaOH < 13 mMCoste bombeo = 0,194 €/L para CNaOH >= 13 mM

Como bien sabemos, el coste total debe estar expresado en €/h. Para ello, multiplicamos los costes, tanto de bombeo como de concentración, por QNaOH

A continuación, para saber cuál es el caudal más beneficioso, dividimos los mol/h entre cada una de las concentraciones.

Llegamos a la conclusión de que los mol/h de HCl son los mismos que de NaOH

caudal y concentración adecuados de naoh

Mediante la siguiente ecuación química de neutralización:

Los costes de bombeo varían según la concentración que se pide:

+Info

tABLAS DE CÁLCULO

Para calcular la concentración y caudal adecuados, necesitamos hacer diferentes cálculos para hallar la expresión del coste total expresada en €/h

operación unitaria

La primera estructuración de la Ingeniería Química se llevó a cabo medisnte la definición del concepto de "Operación Unitaria u Operación Básica".

Las operaciones unitarias son procesos fundamentales de la ingeniería química y se emplean para transformar materias primas en productos finales por medio de pasos secuenciales como separación, mezclado, calentamiento y enfriamiento. Estas operaciones unitarias pueden involucrar tanto cambios fisicicos como químicos. Comprender cada operación unitaria permite a los ingenieros mejorar el diseño de procesos (lo que supone una mejora en la validad del producto), reducir costos de producción, potenciar el rendimiento de sistemas industriales, flexibilidad en la producción, y contribuir a prácticas más sostenibles.

Algunos ejemplos de Operaciones Unitarias:- Evaporación- Lixiviación- Extracción líquido- lóquido- Centrifugación- Absorción- Destilación- Mezclado

Las Operaciones Unitarias se clasifican pricipalmenete en función de tres propiedades de transporte:- Transferencia de masa- Transferencia de energía-Transferencia de cantidad de movimiento

Transferencia de energia: estas operaciones se entran en el incremento de calor entre diferentes partes de un sistema.Principales Operaciones Unitarias de transferencia de energía:

Transferencia de energía

• Evaporación
• Destilación

Extraccion liquido-liquido: operación unitaria de transferencia de materia basada en la disolución de uno o varios componentes de una mezcla, liquido o sólido, en un disolvente selectivo. Se hace distinción entre la extracción solido-líquido y la extracción liquido-liquido según que la materia a extraer este en un sólido o en un líquido.

EXTRACCIÓN LÍQUIDO- LÍQUIDO

Lixiviacion: operación unitaria que consiste en la separación de uno o varios componentes solubles de una matriz solida mediante el uso de un disolvente líquido. Este proceso se basa en la solubilidad del soluto en el disolvente, permitiendo que el soluto se difunda desde la fase solida a la fase liquida. Este proceso incluye varias etapas: 1) Disolución del soluto en la fase liquida, 2) Separación del solido inerte, 3) Recuperación del disolvente. Este método es propio de industrias como la minería, la farmacéutica y la alimentación.

LIXIVIACIÓN

Centrifugación: operación unitaria que consiste en la separación de dos fases de densidad bastante parecida creando un campo de fuerza centrífuga mediante un sistema mecánico de rotación (se basa en la diferencia de densidad de los distintos componentes). Se usa principalmente para separar mezclas heterogéneas en las que al menos una fase es líquida.

CENTRIFUGACIÓN

Transferencia de masa: implica el movimiento de componentes de una mezcla de una fase a otra.Pricipales Operaciones Unitarias de transferencia de masa:

Transferencia de masa

• Lixiviación
• Extracción líquido- líquido
• Absorción

Evaporacion: operación unitaria en la que un líquido se transforma en vapor. Este proceso ocurre cuando las moléculas de líquido adquieren suficiente energía para supera las fuerzas de atracción intermoleculares y pasar a la fase gaseosa. La evaporación se utiliza comúnmente en la industria para concentrar soluciones, separar componentes volátiles de no volátiles y en procesos de secado.

EVAPORACIÓN

Absorción: operación unitaria de transferencia de materia que consitete en poner en contacto un gas con un liquido. Durante este proceso, ciertos compoentes del gas se disuelven en el liquido, dejando el gas libre de esos componentes. La absorcion se utiliza en diversas indistrias para eliminar el contaminante de corrientes gaseosas, como el dioxido de carbono o el dioxido de azufre.

ABSORCIÓN

MEZCLADO

Mezclado: operacion unitaria fundamental en la ingenieri quimica y de procesos. Su objetivo pricipal es lograr una distribucion uniforme de dos o mas componentes, ya sean liquidos, solidos o gases, mediante medios mecanicos. Este proceeso es crucial en algunas industrias como la alimentaria, farmaceutica y quimica, ya que asegura la homogeneidad de los productos finales.

Transferencia de cantiddad de movimeito: se refiere al movimiento de fluidos y solidos dentro de un sistema.Principales Operaciones Unitarias de transaferencia de cantidad de movimiento

Transferencia de Cantidad de Movimiento

• Centrifugación
• Mezclado

Destilacion: operacion unitaria que separa los componentes de una mezcla liquida calentandola para que los componentes con menor puto de eullicion se evaporen primero. Estos vapores se enfrian en un conensador y se recogen como liquido purificado. Este metodo es esencial en indutrias como la petriquimica, donde se refina el petroleo, y en la produccion de bebidas alcoholicas, pra adquirir productos de alta pureza.

DESTILACIÓN

Coste bombeo = 0,194€/L si [NaOH]>=13 Coste bombeo = 0,173€/L si [NaOH]<13 Caudal HCl = 162,4mol/L