PROCESOS QUIMICOS

TRABAJO COLABORATIVO 1

PREPARADO POR:

 JORGE MARIO CRUZ URIBE CC: 9871902JOHN FREDDY MUÑOZ VILLEGAS CC. 75098719

DIANA MARCELA CASTRO VASCO CC.

GRUPO: 332569_51

PRESENTADO A: YEIMMY YOLIMA PERALTA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGÍAS E INGENIERIASUNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD)

COLOMBIA, SEPTIEMBRE DE 2015

1

INTRODUCCION

Este trabajo se realiza con el fin de investigar sobre los procesos Químicos y su importancia para las organizaciones, y para los ingenieros, a través de los diferentes temas que se van a desarrollar.

En él se encontraran las definiciones básicas sobre un proceso continuo, descontinuo, intermitente, así como también los conceptos sobre operaciones, reacciones, reactivos y catalizador. Una vez se tiene claro los conceptos, entramos a revisar sobre tipos de industria y las materias primas que son utilizadas allí.

2

Códigos de los estudiantes

Número de ID [[grupo]]1,053,813,003 332569_519,871,902 332569_5175,098,719 332569_519,770,744 332569_5175,084,773 332569_51

1,223,639,141

Proceso a desarrollar: 1. Producción de Amoniaco

1. Preguntas para responder de manera individual.

Jorge Mario Cruz Uribe

1. ¿Qué es un proceso continuo, discontinuo, intermitente?

Proceso continuo hace referencia a que las entradas y salidas (corrientes de materia) son continuas durante todo el proceso.

El proceso discontinuo es de carácter intermitente, no entran ni salen del sistema continuamente corrientes de materia durante el tiempo de dura el proceso.

El proceso intermitente, la materia se introduce al sistema al principio del proceso, y todos los productos se extraen juntos tiempo después.

2. ¿Qué son las operaciones unitarias y mencione 5 de ellas?

Las operaciones unitarias se refieren al conjunto de etapas que lleva un proceso o procedimiento.

1. Transferencia de masa2. Transferencia de calor3. Transferencia de masa y calor simultáneamente4. Transferencia de fluidos5. Separación

3. ¿Qué es una reacción química?

Es la transformación de una o más sustancias, por efecto de un factor energético, cambiando su estructura molecular y sus enlaces en un producto determinado.

4. ¿Qué es un reactivo?

3

Es una sustancia que permite revelar la presencia de una sustancia diferente y que, a través de una interacción, da lugar a un nuevo producto.

5. ¿Qué es un catalizador?

Es una sustancia utilizada para acelerar o retardar una reacción química

Preguntas para responder de manera individual.

John Freddy muñoz Villegas

1. ¿Qué es un proceso continuo, discontinuo, intermitente?

Las OPERACIONES CONTINUAS son aquellas en las que las etapas de carga, transformación y descarga son realizadas simultáneamente. La limpieza del aparato se realiza cada cierto tiempo, dependiendo de la naturaleza de la transformación y de las materias primas a tratar. Las operaciones en continuas se desarrollan en estado estacionario, de modo que las variables intensivas que características de la operación pueden variar en cada punto del sistema, pero las que se dan en cada punto no varían con el tiempo..

Se entiende como OPERACIÓN DISCONTINUA aquella en que se carga la materia prima en el aparato, y después de realizarse la transformación requerida se descargan los productos obtenidos. Esta operación llamada también por carga o intermitentes tiene una serie de etapas como las siguientes:

1. Carga del aparato con las materias primas.

2. Preparación de las condiciones para la transformación.

3. Transformación requerida.

4. Descarga de los productos.

5. Limpieza del aparato.

Las operaciones en discontinuo se desarrollan en estado no estacionario, pues sus propiedades intensivas varían con el tiempo.

Los sistemas de OPERACIONES INTERMITENTES organizan las tareas y el equipo en departamentos o secciones por similaridad de función para que cumplan los requisitos de una variedad de opciones definidas por el cliente.

Las instituciones deben ser flexibles para manejar gran variedad de productos y tamaños. Las instalaciones de transporte entre operaciones también deben ser flexibles para acomodarse a la variedad de características de los insumos y a diversas rutas que estos pueden requerir.

4

Este tipo de producción se da cuando la demanda no es suficiente para utilizar la fabricación continua. La empresa generalmente fabrica gran variedad de productos en los que para la mayoría los volúmenes de venta y por ende de fabricación son pequeños en relación a la producción total. Utiliza mano de obra especializada y en consecuencia los costos de producción son más altos a los de un sistema continuo.

2. ¿Qué son las operaciones unitarias y mencione 5 de ellas?

En las industrias de procesos químicos y físicos, así como en las de procesos biológicos y de alimentos, existen muchas semejanzas en cuanto a la forma en que los materiales de entrada o de alimentación se modifican o se procesan para obtener los materiales finales o productos químicos o biológicos. Es posible considerar estos procesos químicos, físicos o biológicos, aparentemente distintos, y clasificarlos en una serie de etapas individuales y diferentes llamadas operaciones unitarias. Estas operaciones unitarias son comunes a todos los tipos de industrias de proceso.

Por ejemplo, la operación unitaria conocida como destilación se usa para purificar o separar alcohol en la industria de las bebidas y también para separar los hidrocarburos en la industria del petróleo. El secado de granos y otros alimentos es similar al secado de maderas.

La operación unitaria absorción se presenta en la absorción de oxigeno del aire en los procesos de fermentación o en una planta de tratamiento de aguas, así como en la absorción de hidrógeno gaseoso en un proceso de hidrogenación líquida de aceites.

La evaporación de salmueras en la industria química es similar a la evaporación de soluciones de azúcar en la industria alimenticia. La sedimentación de sólidos en suspensiones en las industrias de tratamiento de aguas y minería, es una operación similar. El flujo de hidrocarburos líquidos en refinerías de petróleo y el flujo de leche en una planta de productos lácteos se llevan a cabo de manera semejante.

Las operaciones unitarias estudian principalmente la transferencia y los cambios de energía, la transferencia y los cambios de materiales que se llevan a cabo por medios físicos, pero también por medios fisicoquímicos. A continuación se describen las operaciones unitarias más importantes y que corresponden a aquellas que se pueden combinar en diversas secuencias en un proceso.

1.1.2 Clasificación de las operaciones unitarias

5

1.1.2.1. Flujo de fluidos. Estudia los principios que determinan el flujo y transporte de cualquier fluido de un punto a otro.

1.1.2.2. Transferencia de calor. Esta operación unitaria concierne a los principios que gobiernan la acumulación y transferencia de calor y de energía de un lugar a otro.

1.1.2.3. Evaporación. Éste es un caso especial de transferencia de calor, que estudia la evaporación de un disolvente volátil (como el agua), de un soluto no volátil como la sal o cualquier otro tipo de material en solución.

1.1.2.4. Secado. Separación de líquidos volátiles casi siempre agua de los materiales sólidos.

1.1.2.5. Destilación. Separación de los componentes de una mezcla líquida por medio de la ebullición basada en las diferencias de presión de vapor.

1.1.2.6. Absorción. En este proceso se separa un componente gaseoso de una corriente por tratamiento con un líquido.

1.1.2.7. Separación de membrana. Este proceso implica separar un soluto de un fluido mediante la difusión de este soluto de un líquido o gas, a través de la barrera de una membrana semipermeable, a otro fluido.

1.1.2.8. Extracción líquido-líquido. En este caso, el soluto de una solución líquida se separa poniéndolo en contacto con otro disolvente líquido que es relativamente inmiscible en la solución.

1.1.2.9. Adsorción. En este proceso, un componente de una corriente líquida o gaseosa es retirado y adsorbido por un adsorbente sólido.

1.1.2.10. Lixiviación líquido-sólido. Consiste en el tratamiento de un sólido finamente molido con un líquido que disuelve y extrae un soluto contenido en el sólido.

1.1.2.11. Cristalización. Se refiere a la extracción de un soluto, como la sal, de una solución por precipitación de dicho soluto.

1.1.2.12. Separaciones físico-mecánicas. Implica la separación de sólidos, líquidos o gases por medios mecánicos, tales como filtración, sedimentación o reducción de tamaño, que por lo general se clasifican como operaciones unitarias individuales.

Muchas de estas operaciones unitarias tienen ciertos principios básicos o fundamentales comunes.

Por ejemplo, el mecanismo de difusión o de transferencia de masa se presenta en el secado, absorción, destilación y cristalización. La transferencia de calor es común al secado, la

6

destilación, la evaporación, etc. Por lo tanto, es conveniente establecer la siguiente clasificación más fundamental de los procesos de transporte o de transferencia.

1.1.3 Procesos fundamentales de transporte

1.1.3.1. Transferencia de momento lineal. Se refiere a la que se presenta en los materiales en movimiento, como en operaciones unitarias de flujo de fluidos, sedimentación y mezclado.

1.1.3.2. Transferencia de calor. En este proceso fundamental se considera como tal a la transferencia de calor que pasa de un lugar a otro; se presenta en las operaciones unitarias de transferencia de calor, secado, evaporación, destilación y otras.

1.1.3.3. Transferencia de masa. En este caso se transfiere masa de una fase a otra fase diferente; el mecanismo básico es el mismo, ya sea que las fases sean gaseosas, sólidas o líquidas. Este proceso incluye destilación, absorción, extracción líquido-líquido, separación por membranas, adsorción y lixiviación.

3. ¿Qué es una reacción química?

Una reacción química consiste en el cambio de una o mas sustancias en otra(s).  Los reactantes son las sustancias involucradas al inicio de la reacción y los productos son las sustancias que resultan de la transformación.  En una ecuación química que describe una reacción, los reactantes, representados por sus fórmulas o símbolos, se ubican a la izquierda de una flecha; y posterior a la flecha,  se escriben los productos, igualmente simbolizados. En una ecuación se puede indicar los estados físicos de las sustancias involucradas de la manera siguiente: (s) para sólido, (l) para líquido, (g) para gaseoso y (ac) para soluciones acuosas.  Los catalizadores, temperaturas o condiciones especiales deben especificarse encima de la flecha.

 

Ecuación Química: representa la transformación de sustancias.

Reactante(s)  Producto(s)

4. ¿Qué es un reactivo?

Un reactivo químico es toda sustancia que interactuando con otra (también reactivo) en una reacción química da lugar a otras sustancias de propiedades, características y conformación

7

distinta, denominadas productos de reacción o simplemente productos. Por tratarse de compuestos químicos, los reactivos se pueden clasificar según muchas variables: propiedades físico-químicas, reactividad en reacciones químicas, características del uso del reactivo.

Sin embargo, por tratarse del concepto de reactivo la clasificación más adecuada en este caso sería la de características de su uso, según la cual se clasifican en el uso al que están destinados los reactivos.

Esta clasificación viene dada en el envase del reactivo y depende del tratamiento que se le haya dado, de su riqueza, de su pureza que determina el uso químico que se le va a poder dar, teniendo en cuenta la precisión, exactitud y error absoluto que se ha de tener en la operación química a realizar.

5. ¿Qué es un catalizador?

Un catalizador puede definirse como una sustancia capaz de hacer que un sistema químico alcance más rápidamente su estado de equilibrio, sin alterar las propiedades de dicho equilibrio ni consumirse durante el proceso.

Los catalizadores deben tener las siguientes características:

No debe ser ni reactivo ni producto, por lo tanto no aparecerá en la ecuación global de la reacción química.

Son eficaces incluso si existe en muy pequeñas cantidades en el sistema químico. Se recupera al final del proceso en el mismo estado en el que se ha introducido, es

decir, que podría volver a utilizarse de nuevo. No altera las variables termodinámicas del proceso, porque el catalizador ni aporta ni

consume energía del sistema; no cambia ni ∆H ni ∆G ni ∆S de la reacción. Un proceso que no sea espontáneo no será favorecido por la presencia de un

catalizador. Acelera por igual la reacción directa e inversa. El catalizador conduce la reacción más

rápidamente al estado de equilibrio por ambos sentidos. En general, los catalizadores son específicos, es decir, aceleran sólo una reacción

concreta y no el resto.

Un catalizador actúa sobre los estados intermedios del mecanismo de la reacción disminuyendo la energía de activación, tanto la directa como la inversa

Preguntas para responder de manera individual.

8

Diana Marcela Castro Vasco

APORTE INDIVIDUAL

1. ¿Qué es un proceso continuo, discontinuo, intermitente?

Un proceso químico es un conjunto de operaciones ordenadas a la transformación inicial de sustancias en productos finales diferentes. Un producto es diferente de otro cuando tenga distinta composición química, esté en un estado distinto o hayan cambiado sus condiciones propiedades y funcionalidades.

CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS QUÍMICOS:

Procesos intermitentes o por lotes: Es aquel que en el proceso se carga una determinada cantidad de materia prima y pasado el tiempo, después de obtener el producto deseado el proceso se detiene para una nueva carga. La alimentación se carga al comienzo del proceso en un recipiente, y transcurrido cierto tiempo, se retira el contenido de dicho recipiente. No hay transferencia de masa más allá de los límites del sistema desde el momento en que se carga la alimentación hasta que se retira el producto. Por ejemplo, agrego con rapidez reactivos en un tanque y retiro los productos y reactivos no consumidos transcurrido determinado período, cuando el sistema haya alcanzado el equilibrio.

Proceso continuo: Un proceso continuo se caracteriza porque las materias primas están constantemente entrando por un extremo del sistema, al mismo tiempo que en el otro extremo se obtiene de forma continua el producto elaborado. Es aquel donde las corrientes de alimentación y descarga fluyen de manera continua durante todo el proceso. Por ejemplo, bombear una mezcla de líquido a velocidad constante hacia una columna de destilación y retirar de manera uniforme las corrientes de productos por la parte inferior y superior.

Proceso discontinuo: Existe un periodo de alimentación, de transformación y de descarga. Los procesos discontinuos (también conocidos como batch o lotes) son en los que obviamente sí existen paros. Son menos comunes y en general existen en algunos tipos de empresas de operación pequeña o en dentro de esquemas de operaciones que son contínuas en forma global. A estos tipos de procesos híbridos se les llama semibatch o semicontínuos. Algunos procesos dada su naturaleza son necesariamente discontínuos, como la filtración, ya que después de determinados periodo de operación es necesario limpiar los filtros.

2. ¿Qué son las operaciones unitarias? Mencione 5 de ellas

9

Los procesos químicos siempre pueden subdividirse en unidades básicas llamadas operaciones unitarias. Las operaciones unitarias son cada una de las acciones necesarias de transporte, adecuación y/o transformación. El número de estas operaciones básicas no es muy grande y generalmente sólo unas cuantas de ellas intervienen en un proceso determinado.

TIPO DE OPERACIONES UNITARIASLas operaciones unitarias más comunes se producen en Reactores, intercambiadores de Calor, bombas, mezcladores y separadores, y en cada proceso / operación unitaria se cambian las condiciones de una determinada cantidad de materia de una o más de las siguientes formas:

•Modificando su masa o composición•Modificando el nivel o calidad de la energía que posee•Modificando sus condiciones de movimiento

Cada operación unitaria tiene una fuerza impulsora, un gradiente en alguna propiedad, que da cuenta del mecanismo principal de transferencia:

CASO MECANISMO GRADIENTE IMPULSORTransferencia de masa Difusión ConcentraciónTransferencia de calor Conducción, convección y/o

radiaciónTemperatura

Transferencia de cantidad de movimiento

Rozamiento Velocidad

5 de ellas son: Transferencia Simultánea de Calor y Masa:

La transferencia de calor y de masa es una ciencia básica que trata de la rapidez de transferencia de energía térmica. Tiene una amplia área de aplicación que va desde los sistemas biológicos hasta los aparatos domésticos comunes, pasando por los edificios residenciales y comerciales, los procesos industriales, los aparatos electrónicos y el procesamiento de alimentos.

Destilación:

Corresponde a la separación de una mezcla líquida basada en la diferencia de volatilidad. La operación puede ser principalmente simple, súbita o extractiva. Se

10

utilizan columnas de relleno (packing towers) y su campo de aplicación es en petróleo, solventes, licores, etc.

Absorción:

La absorción es una operación de separación que consiste en la transferencia de uno o más componentes minoritarios de una corriente gaseosa a una corriente líquida, llamada disolvente. El objetivo de esta operación suele ser purificar una corriente gaseosa para su procesamiento posterior o su emisión a la atmósfera, o bien, recuperar un componente valioso presente en la corriente gaseosa. La absorción del SO2 presente en los gases de combustión mediante soluciones alcalinas y la absorción de CO y CO2 del gas de síntesis de amoníaco son ejemplos de purificación, mientras que la absorción de óxidos de nitrógeno en agua es la etapa final del proceso de fabricación de ácido nítrico. La absorción se suele llevar a cabo en torres o columnas de relleno.

Extracción (lixiviación o lavado):

Es la extracción sólido líquido, operación para separar los constituyentes solubles de un sólido inerte con un solvente. El proceso completo de extracción suele comprender la recuperación por separado del solvente y del soluto. La extracción sólido-líquido tiene gran importancia en un gran número de procesos industriales. En metalurgia en la extracción de: cobre con ácido sulfúrico, oro con cianuro, etc. Muchos productos orgánicos naturales se separan de sus estructuras originales mediante lixiviación. Por ejemplo el azúcar se separa por lixiviación de la remolacha con agua caliente.

Adsorción:

Separación de los componentes de un fluido mediante un sólido adsorbente. Se diferencia de la absorción en que la sustancia queda retenida en la interface, sin pasar al seno de la otra fase. Se distingue de la cristalización porque el componente que se transfiere a través del fluido no tiene la misma naturaleza que la fase sólida, sino que se fija sobre ella. La operación puede ser a través de lecho fijo, alumina, sílica gel, etc. Se utilizan generalmente columnas de lecho fijo en paralelo para secar gases, eliminar olores y solventes.

3. ¿Qué es una reacción química?

Una reacción química es un proceso mediante el cual distintas sustancias cambian su composición formando sustancias nuevas. Este tipo de proceso está presente constantemente en la naturaleza y es el causante de muchos de los fenómenos que cotidianamente percibimos. Así, lo que podemos observar cuando se produce una determinada reacción química es que determinadas sustancias desaparecen para dar lugar a otras con propiedades distintas. Este tipo de fenómeno se debe a la recombinación de

11

átomos como consecuencia de una ruptura de enlaces y la creación de otros nuevos. Las reacciones químicas tienen una serie de características mediante las cuales es posible identificarlas; así, por ejemplo, se desprende o se absorbe energía y las sustancias generadas se distinguen de las originales.

La mayoría de las reacciones químicas tienen un carácter definitivo, significando con esto que es difícil que a partir de nuevas sustancias formadas se pueda volver a obtener las originales; no obstante, tal posibilidad existe si se genera otra reacción química. Por ejemplo, una reacción química que observamos con bastante asiduidad es la que experimenta el hierro; el mismo se combina con oxígeno a través del agua, formando óxido de hierro; ahora bien, es posible volver a formar hierro del óxido de hierro formado si se le aplica la correcta proporción de hidrógeno.

4. ¿Qué es un reactivo? Un reactivo químico es toda sustancia que interactuando con otra (también reactivo) en una reacción química da lugar a otras sustancias de propiedades, características y conformación distinta, denominadas productos de reacción o simplemente productos. Por tratarse de compuestos químicos, los reactivos se pueden clasificar según muchas variables: propiedades físico-químicas, reactividad en reacciones químicas, características del uso del reactivo.

Sin embargo, por tratarse del concepto de reactivo la clasificación más adecuada en este caso sería la de características de su uso, según la cual se clasifican en el uso al que están destinados los reactivos.

Esta clasificación viene dada en el envase del reactivo y depende del tratamiento que se le haya dado, de su riqueza, de su pureza que determina el uso químico que se le va a poder dar, teniendo en cuenta la precisión, exactitud y error absoluto que se ha de tener en la operación química a realizar.

5. ¿Qué es un catalizador?Un catalizador puede definirse como una sustancia capaz de hacer que un sistema químico alcance más rápidamente su estado de equilibrio, sin alterar las propiedades de dicho equilibrio ni consumirse durante el proceso.

Los catalizadores deben tener las siguientes características:

No debe ser ni reactivo ni producto, por lo tanto no aparecerá en la ecuación global de la reacción química.

Son eficaces incluso si existe en muy pequeñas cantidades en el sistema químico.

12

Se recupera al final del proceso en el mismo estado en el que se ha introducido, es decir, que podría volver a utilizarse de nuevo.

No altera las variables termodinámicas del proceso, porque el catalizador ni aporta ni consume energía del sistema; no cambia ni ∆H ni ∆G ni ∆S de la reacción.

Un proceso que no sea espontáneo no será favorecido por la presencia de un catalizador.

Acelera por igual la reacción directa e inversa. El catalizador conduce la reacción más rápidamente al estado de equilibrio por ambos sentidos.

En general, los catalizadores son específicos, es decir, aceleran sólo una reacción concreta y no el resto.

Preguntas para responder de manera grupal

1. ¿Qué tipo de proceso industrial maneja su planta de Producción de Amoniaco,

continuo, discontinuo, intermitente?

La fabricación de amoniaco es un proceso continuo que tuvo su éxito inicial en el proceso de Haber, realizado en 1908 en la Escuela Técnica Superior de Karlsruhe, en el cual una mezcla de nitrógeno e hidrógeno se hace circular sobre un catalizador a una temperatura moderadamente elevada y a presión, realizándose la transformación parcial de los gases elementales en amoniaco. Las diversas modificaciones introducidas para realizar la síntesis del amoniaco a partir de sus elementos han tenido tanto éxito que puede afirmarse que en la actualidad este proceso es más importante que todos los demás métodos sintéticos reunidos.

El amoniaco es el material nitrogenado más importante. La mayor parte se obtiene sintéticamente, pero parte se obtiene todavía como subproducto. El gas amoniaco se emplea directamente como fertilizante, en tratamientos térmicos, en la fabricación de pulpa para papel, en la manufactura del ácido nítrico y de los nitratos, en la obtención del éster del ácido nítrico y de compuestos nitro, en explosivos de varios tipos y como refrigerante. La urea, la hidroxilamina y la hidracina se elaboran a partir de él. Las aminas, las amidas y otros varios compuestos orgánicos se derivan del amoniaco.

13

El uso del amoniaco como fertilizante es muy grande, pero todavía está muy por debajo del deseable para la máxima producción de cosechas. Las materias primas que emplean por lo general son aire, agua, hidrocarburos y energía. El carbón puede reemplazar a los hidrocarburos, pero el proceso es más complejo y caro.

2. ¿Qué materias primas requiere su planta de Producción de Amoniaco?

El amoniaco es un gas incoloro; de olor irritante o picante compuesto de hidrógeno y nitrógeno, de formula NH3, muy soluble en agua. Es un producto básico en la industria química. Es producido naturalmente en el suelo por bacterias, por plantas y animales en descomposición y por desechos animales.

3. ¿Qué productos y subproductos produce su planta de Producción de Amoniaco?

El amoniaco, es uno de los productos intermedios más importantes de la industria química. La mayor parte del amoniaco (80%) se destina a la fabricación de fertilizantes como Nitrato amónico: NH4NO3, Sales amónicas: (NH4)2SO4, (NH4)3PO4 y Urea: (NH2)2C=O.

4. ¿Para qué se usa el principal producto de su planta de Producción de Amoniaco?

El amoníaco es esencial para muchos procesos biológicos. La mayor parte (más del 80%) del amoníaco producido en plantas químicas es usado para fabricar abonos y para su aplicación directa como ello. El resto es usado en textiles, plásticos, explosivos, en la producción de pulpa y papel, alimentos y bebidas, productos de limpieza domésticos, refrigerantes y otros productos. También se usa en sales aromáticas.

Otros usos del amoníaco incluyen: Fabricación de HNO3, Explosivos, Caprolactama, nylon, Poliuretanos, Gas criogénico por su elevado poder de vaporización, Productos de limpieza domésticos tales como limpiacristales.

5. ¿Qué uso o posible uso tiene los subproductos de su planta Producción de Amoniaco?

El amoniaco tiene su uso principalmente en la producción de abonos, se utiliza también directamente en la producción de urea, ácido nítrico, textiles, Plásticos, explosivos, en la producción de pulpa y papel, Alimentos y bebidas, productos de limpieza domésticos, Refrigerantes y otros productos También se usa en sales Aromática.

6. ¿Para qué se usa el producto o productos que produce su planta de Producción de Amoniaco?

14

6. ¿Qué operaciones unitarias se utilizan en su planta Producción de Amoniaco?

NeutralizaciónEvaporaciónCristalización

7. Explique en qué consiste cada una de las operaciones unitarias (definición) que tiene su planta Producción de Amoniaco

Neutralización: reacción presentada anteriormente presentada por un ácido y una base.

Evaporación: Éste es un caso especial de transferencia de calor, que estudia la evaporación de un disolvente volátil (como el agua), de un soluto no volátil como la sal o cualquier otro tipo de material en solución.

Cristalización: Se refiere a la extracción de un soluto, como la sal, de una solución por precipitación de dicho soluto.

8. Explique el proceso o procesos que sufre su producto en cada una de las operaciones

unitarias que tiene su planta Producción de Amoniaco

Neutralización: reacción presentada anteriormente presentada por un ácido y una base, dando la sal de nitrato de amoniaco.Las bases inorgánicas, como por ejemplo el hidróxido de litio (LiOH), el hidróxido de sodio (NaOH), el hidróxido de potasio (KOH), el amoníaco acuoso (NH3aq., NH4OH), y las sales de hidrólisis básica, como por ejemplo el carbonato de potasio (K2CO3), el carbonato de sodio (Na2CO3) y el amoníaco, se tienen que neutralizar con una disolución diluida de ácido sulfúrico o de ácido clorhídrico. Para destruir cal viva (CaO) o cal apagada (Ca(OH)2) es mejor utilizar ácido clorhídrico, porque el sulfato de calcio es insoluble.

Un procedimiento usual es diluir con agua, en relación 1:5, y neutralizar hasta pH 6-8, añadiendo lentamente una disolución al 50% de ácido sulfúrico. Se diluye la disolución obtenida a 1:10 y se vierte por el desagüe con un exceso de agua.

Otra forma es en un recipiente amplio que contenga una solución fría de ácido clorhídrico de concentración 6 mol L-1 (solución al 50%), se vierte lentamente y con agitación la base a eliminar. Cuando el pH está cercano a la neutralidad, se detiene la adición y la solución resultante se vierte por el desagüe con un exceso de agua.

15

Para eliminar derrames, se recubre la superficie contaminada con un exceso de solución al 50% de ácido clorhídrico o de ácido sulfúrico. El residuo resultante se diluye con agua, se neutraliza si es necesario y se vierte al desagüe. Un gran exceso de agua, se lleva hasta a pH 6-8 y se vierte al desagüe.

Evaporación: operación básica para la eliminación de agua. El amoníaco, a temperatura ambiente, es un gas incoloro de olor muy penetrante y nauseabundo. Se produce naturalmente por descomposición de la materia orgánica y también se fabrica industrialmente. Es fácilmente soluble y se evapora rápidamente. Generalmente se vende en forma líquida.

Cristalización: con control del tamaño de grano. Reacción de combustión:

4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2OSi esta reacción tiene lugar en presencia de catalizadores es mucho más enérgica, consiguiéndose no sólo la oxidación del hidrógeno sino también la del nitrógeno. Así:4NH3 + 5O2 4NO + 6H2OEsta reacción se cataliza con platino y tiene gran importancia en el proceso de obtención del ácido nítrico

10. ¿Cuánto dura el proceso de transformación de materias primas a producto o productos de su planta de Producción de Amoniaco?

11. Enumere y mencione todos los equipos que tiene su planta de Producción de Amoniaco

12. Elabore un PFD de su planta de Producción de Amoniaco

9. Conclusiones

16

10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Anónimo. (Enero de 2011). Balances de materia. Obtenido de http://blog.utp.edu.co/balances/files/2011/01/BMSINREACCI%C3%93N.pdf

Anónimo. (s.f.). Tema 4. Obtenido de Balances de materia: http://www3.uclm.es/profesorado/giq/contenido/fund_quimicos/Tema_4.pdf

Gómez Quintero, C. (s.f.). Apuntes de Procesos Químicos para Ingeniería de Sistemas. Obtenido de https://procesosbio.wikispaces.com/file/view/Balance+de+materia.pdf

German Andres Castro Moreno (2008). Modulo procesos químicos.http://datateca.unad.edu.co/contenidos/332569/MODULO_332569_EXE/operaciones_unitarias_y_clasificacin.html

Karla Dávila. (s.f). Proceso

17

https://kardauni08.files.wordpress.com/2010/09/material-complementario-unidad-i.pdf

Anónimo (s.f). Procesos químicoshttp://www.amschool.edu.sv/paes/science/reacciones.htm

http://www.artilab.com.co/reactivos-para-laboratorio

Universidad Pontificia de Cartagena (s.f). Revamping de una planta de producción de amoniacohttp://repositorio.bib.upct.es/dspace/bitstream/10317/3681/1/tfg144.pdf

David Ignacio Machuca Sánchez y,Miriam Hervás Torres. Operaciones unitarias y proceso químico https://books.google.com.co/books?id=-6anBAAAQBAJ&pg=PT248&lpg=PT248&dq=Qu%C3%A9+operaciones+unitarias+se+utilizan+en+su+planta+Producci%C3%B3n+de+Amoniaco&source=bl&ots=SefjdNmhin&sig=YnejVoGNpJ5qX69yx-7sSMFcoJ0&hl=es&sa=X&ved=0CEsQ6AEwCGoVChMIp5vyyeaYyAIVjrYeCh09XgpI#v=onepage&q&f=false

Sr. Carlos A. Bizama Fica, Tema 4: Tipos de Operaciones Unitarias [online]. Disponible en: http://www.academia.edu/7012415/TEMA_4_Tipos_de_Operaciones_Unitarias_Operaciones_Unitarias_Tema_4_Tipos_de_Operaciones_Unitarias_Profesor_Sr .

Valencia - 46021 - España, 100cia Química.net. [online]. Disponible en: http://www.100ciaquimica.net/temas/tema6/punto6.htm

18