Programa de Operaciones de Separación

La asignatura Operaciones de Separación tiene como objetivo el conocimiento de las operaciones de separación basadas en el equilibrio, tanto en contacto por etapas como continuo, el diseño y la simulación de las mismas.

I. Introducción a las Separaciones por etapas de equilibrio.

1. Introducción.

2. Clasificación.

3. Elección de métodos de separación.

4. Métodos de contacto.

4.1. Separaciones por etapas.

4.2. Separaciones por contacto continuo.

5. Fundamentos del diseño.

II. Columnas de platos y de relleno: aspectos fluidodinámicos.

1. Columnas de platos.

1.1. Descripción de una columna de platos.

1.2. Condiciones de operación favorables.

1.3. Cálculo del diámetro de la columna.

1.4. Pérdida de carga en un plato.

2. Columnas de relleno.

2.1. Tipos de relleno.

2.2. Condiciones de operación.

2.3. Cálculo del diámetro de la columna.

2.4. Pérdida de presión en la columna.

3. Columnas de platos frente a columnas de relleno.

III. Destilación simple.

1. Equilibrio líquido-vapor.

2. Destilación de equilibrio o “flash”.

3. Destilación diferencial.

IV. Rectificación de mezclas binarias.

1. Cálculo del número de etapas teóricas.

1.1. Métodos de Sorel y Lewis.

1.2. Método gráfico de Ponchon-Savarit.

1.3. Método gráfico de McCabe-Thiele.

2. Condiciones límites de operación y relación de reflujo óptima.

3. Alimentaciones múltiples y corrientes laterales.

4. Eficacia global y eficacia de plato.

5. Rectificación por lotes.

V. Rectificación de mezclas multicomponentes.

1. El problema de la resolución multicomponente.

2. Perfiles de composición: componentes clave.

3. Métodos de cálculo etapa a etapa. Métodos de Lewis-Matheson y Thiele-Geddes.

4. Métodos matriciales de cálculo: técnicas de aproximaciones sucesivas.

5. Métodos aproximados o “short-cut”. Condiciones límites de operación.

6. Rectificación extractiva y azeotrópica.

VI. Rectificación por contacto continuo.

1. Concepto de altura de una unidad de transferencia (AUT) y altura equivalente de un plato teórico (AEPT): cálculo de la altura de una columna de relleno.

2. Estimación de la AUT y la AEPT.

3. Relación entre la AUT y la AEPT.

4. Relación entre al número de unidades de transferencia (NUT) y la eficacia de plato.

VII. Absorción de gases.

1. Introducción.

2. Absorción por etapas.

2.1. Método de McCabe-Thiele.

2.2. Método de grupo de Kremser.

2.3. Absorción en condiciones no isotérmicas.

2.4. Absorción de mezclas multicomponentes.

3. Contacto continuo.

VIII. Extracción líquido-líquido.

1. Introducción.

2. Descripción del equilibrio líquido-líquido.

3. Selección del disolvente.

4. Extracción en etapa simple. Eficacia de etapa.

5. Extracción en múltiples etapas con corrientes cruzadas.

6. Extracción en múltiples etapas en contracorriente.

6.1. Extracción con reflujo.

6.2. Alimentaciones múltiples.

6.3. Extracción fraccionada.

6.4. Extracción multicomponente.

7. Contacto diferencial.

8. Equipos.

IX. Extracción sólido-líquido.

1. Introducción.

2. Descripción del equilibrio sólido-líquido.

3. Extracción en etapa simple.

4. Extracción en múltiples etapas con corrientes cruzadas.

5. Extracción en múltiples etapas en contracorriente.

6. Extracción por lotes.

7. Equipos.

X. Adsorción.

1. Introducción.

2. Descripción del equilibrio de adsorción.

3. Adsorción en etapa simple.

4. Adsorción en múltiples etapas con corrientes cruzadas.

5. Adsorción en múltiples etapas en contracorriente.

6. Adsorción no isotérmica.

7. Adsorción fraccionada.

8. Contacto diferencial.

8.1. Adsorción en estado estacionario.

8.2. Adsorción en estado no estacionario.

8.3. Métodos de regeneración de lechos de adsorción.

9. Cromatografía e intercambio iónico.

10. Equipos.

XI. Torres de enfriamiento y humidificación.

1. Conceptos y definiciones.

2. Cálculo de la altura de columna basado en el número de unidades de transferencia.

3. Perfil entalpía-temperatura.

4. Humidificación a la temperatura de saturación adiabática.