UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN OPERACIONES UNITARIAS PARA LA INDUSTRIA ALIMENTARIA (UN ENFOQUE BASADO EN COMPETENCIAS PDF

Preview

Summary

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN OPERACIONES UNITARIAS PARA LA INDUSTRIA ALIMENTARIA (UN ENFOQUE BASADO EN COMPETENCIAS) Antonio Valiente Barderas Adolfo Eduardo Obaya Valdivia 1 ÍNDICE Prólogo ...........................................................

Description

Accelerat ing t he world's research.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN OPERACIONES UNITARIAS PARA LA... Emilio Campos

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

Prohibida su vent a Edilson Marín BALANCE DE MAT ERIA PARA INGENIEROS QUÍMICOS NÉST OR GOODING GARAVIT O Alonso Espinoza BALANCE DE MAT ERIA PARA INGENIEROS QUÍMICOS Ant hony Amay

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

OPERACIONES UNITARIAS PARA LA INDUSTRIA ALIMENTARIA (UN ENFOQUE BASADO EN COMPETENCIAS)

Antonio Valiente Barderas Adolfo Eduardo Obaya Valdivia

1

ÍNDICE

Prólogo .................................................................................................................... 8 Solución de problemas ............................................................................................ 9 Introducción a las operaciones unitarias ............................................................... 12 Capítulo 1. Introducción a las operaciones unitarias ............................................. 13 1.1.

Competencias a alcanzar ................................................................... 13

1.2.

Generalidades ..................................................................................... 13

1.3.

Unidades y variables .......................................................................... 25

1.4.

Congruencia de una relación matemática ........................................ 29

1.5.

Mol ........................................................................................................ 30

1.6.

Gastos .................................................................................................. 31

1.7.

Densidad .............................................................................................. 36

1.8.

Composición ....................................................................................... 39

1.9.

Peso molecular promedio .................................................................. 41

1.10.

Peso equivalente ................................................................................. 41

1.11.

Relación mol........................................................................................ 42

1.12.

Normalidad .......................................................................................... 42

1.13.

Molaridad ............................................................................................. 43

1.14.

Molalidad ............................................................................................. 43

1.15.

Porcentaje en volumen ....................................................................... 43

1.16.

Partes por millón ................................................................................. 43

1.17.

Presión ................................................................................................. 43

1.18.

Temperatura ........................................................................................ 49

1.19.

Diagramas de flujo .............................................................................. 52

Capítulo 2. Balances de materia y energía ........................................................... 64 2.1

Competencias a alcanzar ................................................................... 64

2.2

Introducción ........................................................................................ 64

2.3

Balances en uniones o en mezcladores ........................................... 67 2

2.4

Balances en equipos separadores .................................................... 68

2.5

Balances a contracorriente y en paralelo ......................................... 70

2.6

Balances con recirculación y con derivación .................................. 72

2.7

Balances de energía ........................................................................... 77

2.8

Entalpía ................................................................................................ 78

Capítulo 3. Flujo de fluidos .................................................................................... 88 3.1.

Competencias a alcanzar ................................................................... 88

3.2.

Generalidades ..................................................................................... 88

3.3.

Leyes que rigen el flujo de fluidos .................................................... 91

3.4.

Balances de materia y energía ........................................................... 95

3.5.

Pérdidas de energía por cambios de dirección y accesorios ....... 103

3.6.

Tuberías ............................................................................................. 108

3.7.

Bombas y ventiladores ..................................................................... 116

3.8.

Bombas centrífugas.......................................................................... 117

3.9.

Fluidos no newtonianos ................................................................... 123

3.10.

Fluidos Bingham ............................................................................... 124

3.11.

Fluidos pseudoplásticos .................................................................. 124

3.12.

Fluidos dilatantes ............................................................................. 126

3.13.

Reynolds generalizado ..................................................................... 133

3.14.

Manejo de suspensiones y emulsiones .......................................... 138

Capítulo 4. Mezclado ......................................................................................... 148 4.1

Introducción ...................................................................................... 148

4.2

Objetivo del mezclado ...................................................................... 149

4.3

Equipos .............................................................................................. 150

4.4

Propelas ............................................................................................. 150

4.5

Turbinas ............................................................................................. 151

4.6

Impulsor de paletas .......................................................................... 152

4.7

Mamparas .......................................................................................... 152

4.8

Leyes aplicables en el mezclado ..................................................... 153

4.9

Mezclado de fluidos no-newtonianos.............................................. 164

4.10

Mezclado de polvos, materiales viscosos y pastas ....................... 171

Capítulo 5. Filtración ........................................................................................... 179 5.1.

Competencias a alcanzar ................................................................. 179 3

5.2.

Generalidades ................................................................................... 179

5.3.

Equipos .............................................................................................. 181

5.4.

Medios filtrantes ............................................................................... 187

5.5.

Descripción de la filtración .............................................................. 188

5.6.

Tortas compresibles e incompresibles ........................................... 192

5.7.

Filtración a presión constante ......................................................... 193

5.8.

Filtración a velocidad constante ..................................................... 201

5.9.

Lavado de la torta ............................................................................. 206

5.10.

Capacidad de filtración..................................................................... 207

5.11.

Rangos típicos de operación de los filtros prensa ........................ 209

Capítulo 6. Molienda y tamizado ......................................................................... 218 6.1.

Competencias a alcanzar ................................................................. 218

6.2.

Introducción ...................................................................................... 218

6.3.

Molienda ............................................................................................ 219

6.4.

Tamizado ........................................................................................... 228

6.5.

Equipos industriales para el tamizado ............................................ 229

6.6.

Tamices.............................................................................................. 231

6.7.

Serie de tamices DIN......................................................................... 233

6.8.

Serie de tamices Tyler ...................................................................... 234

6.9.

Análisis granulométrico ................................................................... 236

6.10.

Determinación del tamaño medio de las partículas ....................... 242

6.11.

Diagrama diferencial ......................................................................... 243

6.12.

Diagrama acumulado ........................................................................ 244

6.13.

Superficie específica de las partículas ........................................... 251

Capítulo 7. Operaciones unitarias de transferencia de calor ............................... 257 7.1.

Competencias a alcanzar ................................................................. 257

7.2.

Introducción ...................................................................................... 257

7.3.

Generalidades ................................................................................... 258

7.4.

Leyes que rigen la transferencia de calor....................................... 259

7.5.

Calor sensible y calores latentes .................................................... 261

7.6.

Vapor de agua ................................................................................... 265

7.7.

Conducción ....................................................................................... 271

7.8.

Convección........................................................................................ 280

7.9.

Convección natural ........................................................................... 280 4

7.10.

Convección forzada .......................................................................... 283

7.11.

Radiación ........................................................................................... 285

7.12.

Equipo utilizado para transferir calor.............................................. 287

7.13.

Eficiencia de un cambiador.............................................................. 302

Capítulo 8. Evaporación ...................................................................................... 312 8.1.

Competencias a alcanzar ................................................................. 312

8.2.

Introducción ...................................................................................... 312

8.3.

Objetivos de la evaporación ............................................................ 313

8.4.

Leyes de la evaporación................................................................... 314

8.5.

Equipo empleado .............................................................................. 315

8.6.

Balances en un evaporador ............................................................. 318

8.7.

Coeficientes de transferencia de calor ........................................... 323

8.8.

Evaporación en múltiples efectos ................................................... 328

Capítulo 9. Refrigeración ..................................................................................... 344 9.1.

Competencias a alcanzar ................................................................. 344

9.2.

Introducción ...................................................................................... 344

9.3.

Balance en el evaporador................................................................. 351

9.4.

Balance en el condensador.............................................................. 352

9.5.

Balance en el compresor.................................................................. 353

9.6.

Balance en la válvula de expansión ................................................ 353

Capítulo 10. Operaciones unitarias de transferencia de masa ............................ 369 10.1.

Competencias a alcanzar ................................................................. 369

10.2.

Introducción ...................................................................................... 369

10.3.

Difusión.............................................................................................. 371

10.4.

Transferencia de masa por convección .......................................... 379

10.5.

Transferencia de masa por el interior de tubos ............................. 381

10.6.

Transferencia de masa desde superficies esféricas ..................... 382

10.7.

Transferencia desde superficies planas ......................................... 383

10.8.

Tipos de coeficientes........................................................................ 383

10.9.

Transferencia entre fases................................................................. 387

10.10. Intercambiadores de masa ............................................................... 401 10.11. Condiciones de diseño de intercambiadores de masa.................. 401 10.12. Valores límite de las pendientes de las líneas de operación ........ 405 5

10.13. Diseño de equipos de contacto ....................................................... 407 10.14. Diseño de equipos de contacto continuo ....................................... 407 10.15. Las unidades de transferencia ........................................................ 410 10.16. Intercambiadores de masa por etapas ............................................ 416 10.17. Cálculo analítico del número de etapas .......................................... 418 10.18. Eficiencias ......................................................................................... 419 Capítulo 11. Cristalización ................................................................................... 434 11.1.

Competencias a alcanzar ................................................................. 434

11.2.

Introducción ...................................................................................... 434

11.3.

Generalidades de la cristalización .................................................. 435

11.4.

Tipos de formas cristalinas.............................................................. 436

11.5.

Equipos empleados .......................................................................... 438

11.6.

Equilibrio ........................................................................................... 441

11.7.

Balances de materia ......................................................................... 445

Capítulo 12. Extracción sólido – líquido .............................................................. 457 12.1.

Competencias a alcanzar ................................................................. 457

12.2.

Generalidades ................................................................................... 457

12.3.

Equipos empleados .......................................................................... 458

12.4.

Equilibrio ........................................................................................... 462

12.5.

Procesos de extracción ................................................................... 464

12.6.

Balances ............................................................................................ 466

12.7.

Balances usando relaciones masa .................................................. 476

Capítulo 13. Operaciones aire – agua ................................................................. 486 13.1.

Competencias a alcanzar ................................................................. 486

13.2.

Generalidades ................................................................................... 486

13.3.

Equilibrio entre un líquido y un gas insoluble en el líquido .......... 491

13.4.

Propiedades de las mezclas gas – vapor........................................ 494

13.5.

Temperatura de rocío ....................................................................... 494

13.6.

Volumen húmedo .............................................................................. 494

13.7.

Temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco ............................... 499

13.8.

Calor húmedo .................................................................................... 501

13.9.

Entalpía ...................................................................