Operació unitària
| Ingenieria química | |
|---|---|
| |
| Generalitats | |
| Fonaments | |
| Aspectes | |
| Processos unitaris | |
| Glossaris | |
En ingenieria química i els seus camps relacionats, una operació unitària és un pas bàsic en un procés industrial. Les operacions unitàries impliquen canvis físics (predominantment) o transformacions químiques, i inclouen processos com a separació, cristalisació, evaporament, filtració, polimerisació, isomerización i atres tipos de reaccions.[1][2] Els canvis físics es porten a terme en diversos propòsits, generalment per a acondicionar els materials abans de sometre'ls a reaccions químiques, assegurant que estes ocórreguen de manera eficient i controlada.[3]
Per eixemple, en el processament de llet, la homogeneïsació, la pasteurisació i l'envasament són operacions unitàries individuals que es conecten per a crear el procés complet de producció de llet pasteurizada i homogeneizada.[4] Un procés industrial pot requerir moltes operacions unitàries per a transformar les matèries primeres en el producte final desijat.
Història
[editar | editar còdic]Històricament, les diferents indústries químiques es consideraven processos independents en principis específics. El químic i ingenier nortamericà Arthur Dehon Little va propondre per primera volta el concepte de "operacions unitàries" en 1916 per a unificar els principis subjacents als diversos processos de la química industrial.[5]
En 1923, William H. Walker, Warren K. Lewis i William H. McAdams varen publicar l'influent llibre The Principles of Chemical Engineering (Els principis de l'ingenieria química), a on varen explicar que, a pesar de l'aparent diversitat de les indústries químiques, totes compartixen processos que seguixen les mateixes lleis físiques.[6] Walker, Lewis i McAdams varen agrupar estos processos similars baix el concepte de "operacions unitàries". Cada operació unitària obedix les mateixes lleis físiques i pot aplicar-se en totes les indústries químiques rellevants. Per eixemple, els principis de disseny d'un mezclador són els mateixos per a mesclar napalm o per a mesclar papilla, independentment de les diferències en l'us final, el mercat o els fabricants. Les operacions unitàries constituïxen, per tant, els fonaments de l'ingenieria química.[7]
Relació en els processos unitaris
[editar | editar còdic]En ingenieria química, les etapes a on es produïxen canvis predominantment físics es coneixen com a operacions unitàries, mentres que aquelles a on ocorren reaccions químiques es denominen processos unitaris.[8] Abdós conceptes constituïxen els principis fonamentals de tot tipo d'indústries químiques i són la base per al disseny de plantes químiques, fàbriques i equips.[9]
A sovint, les operacions unitàries deuen realisar-se abans dels processos unitaris per a acondicionar els materials, de modo que les reaccions químiques ocórreguen de manera òptima. Aixina mateix, les operacions unitàries solen ser necessàries despuix de la reacció química per a separar el producte principal dels subproductes o impurees. cal destacar que existixen processos mixts que combinen abdós conceptes, com la destilació reactiva, l'extracció reactiva o l'absorció reactiva, a on la reacció química i la separació física ocorren simultàneament en el mateix equip.[10]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ McCabe, Warren L.; Smith, {{{nom2}}} (2005). «1 (Introduction)», Unit Operations of Chemical Engineering, 7.ª edició, McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-284823-6.
- ↑ Geankoplis, Christie J. (2018). «1 (Introduction to Engineering Principles)», Transport Processes and Separation Process Principles, 5.ª edició, Prentice Hall. ISBN 978-0-13-418018-2.
- ↑ Towler, Gavin; Sinnott, {{{nom2}}} (2013). «2 (Process Design)», Chemical Engineering Design: Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design, 2.ª edició, Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-096659-5.
- ↑ Kessler, H. G. (2002). «6 (Milk Processing)», Food and Bio Process Engineering: Dairy Technology, A. Kessler. ISBN 978-3-9802378-5-7.
- ↑ «Arthur Dehon Little». Scatter Acorns That Oaks May Grow. MIT Libraries. Archivat des d'el original, el 11 de març de 2009. Consultat el 13 de novembre de 2013.
- ↑ «Arthur D. Little, William H. Walker, and Warren K. Lewis». Science History Institute. Consultat el 20 de març de 2018.
- ↑ Bird, R. Byron; Stewart, {{{nom2}}} (2007). «1 (Viscosity and the Mechanisms of Momentum Transport)», Transport Phenomena, 2.ª edició, John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-11539-8.
- ↑ Smith, J. M.; Van Ness, H. C. (2005). «1 (Introduction)», Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 7.ª edició, McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-310445-4.
- ↑ Couper, James R. (2012). «2 (Process Design)», Chemical Process Equipment: Selection and Design, 3.ª edició, Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-12-396959-0.
- ↑ Seader, J. D.; Henley, {{{nom2}}} (2016). «1 (Separation Processes)», Separation Process Principles, 4.ª edició, John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-22522-6.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Operación unitaria» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.