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Operaciones industriales

Publicado por Ángeles Méndez

Existen diferencias considerables entre las técnicas que se usan en los laboratorios para preparar productos, y las utilizadas en la industria.

En el laboratorio, generalmente, se tiene en cuenta en exclusiva los procesos químicos que se llevan a cabo en trasformaciones determinadas.

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Realizar la preparación y purificar los reactivos, la energía que se intercambia, acondicionar el producto que se consigue, lo que cuesta realizar la operación, el tiempo empleado, reciclar sustancias que no se transforman, el impacto que crea en el medioambiente, etc., estos y muchos más son considerados aspectos de tipo secundario y en general, no se tienen en cuenta.

Por otro lado, en los procesos de preparación de un producto químico en la industria, los aspectos que se han citado con anterioridad tienen una enorme importancia. Se debe tener en cuenta algunos otros problemas que no se dan por lo normal en un laboratorio, como puede ser el hecho de trasportar los materiales empleados, los sistemas usados para refrigerar o calentar, el bombeo de los líquidos, etc.

En todo procedimiento industrial químico, se necesita un estudio de tipo experimental antes de llevarlo a cabo en el laboratorio; este se hace con cantidades pequeñas de reactivos, simulando lo que será a posteriori el proceso industrial. Seguidamente, el proceso es llevado a cabo en lo que se conoce como planta piloto donde, en una intermedia escala que se encuentra entre el experimento realizado en laboratorio y la fábrica en la industria, se realiza un estudio de todos los problemas prácticos que hay que tener en consideración en una planta química.

-Conseguir los reactivos partiendo de materias primas a través de su correcta preparación y purificación.

-Calcular la energía que se necesita, y el implantamiento de dispositivos para recuperar la energía para aprovechar al máximo el proceso.

-Separar los productos para poder conseguir de ellos el máximo rendimiento, recuperando los productos que se pueden reciclar, así como purificando los productos que se obtienen finalmente y se encuentran destinados a la consumición.

En los laboratorios, las reacciones químicas suelen realizarse en matraces, vasos, tubos de ensayo, etc., o lo que es lo mismo, en recipientes pequeños. Por otro lado, las reacciones de tipo industrial, donde se manejan grandes cantidades de productos, se realizan en recipientes y contenedores de gran capacidad, que generalmente se conocen con el nombre de reactores.

Las formas que presentan los reactores, así como los materiales utilizados en la construcción de estos, depende en gran medida de la naturaleza de las sustancias que se vayan a utilizar, al igual que las condiciones de presión y temperatura a las que se vaya a ver sometido.

Los reactores pueden ser de dos tipos: reactor discontinuo, y reactor de funcionamiento continuo.

Los reactores de funcionamiento discontinuo, suelen ser calderas, que se encuentran provistas de sistemas de calefacción y agitación automática o mecánica. Suelen ser utilizadas para la producción a nivel industrial pero a escala pequeña, como puede ser la fabricación de colorantes, algunos cosméticos o fármacos.

Los reactores de funcionamiento continuo en cambio, poseen gran capacidad para la producción, pues los reactivos que se introducen de manera continuada, y los productos que se obtienen se van retirando también de forma continua. Estos reactores nos permiten realizar las diferentes reacciones a altas temperaturas y presiones, generalmente en presencia de catalizadores, como los que se suelen usar en la fabricación de ácido sulfúrico o en la producción de amoníaco.

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