Operazione unitaria
Nella chimica industriale, un'operazione unitaria (o azione unitaria) consiste in una singola trasformazione fisica che può avere luogo all'interno di un'apparecchiatura chimica di un impianto chimico. Ogni operazione unitaria può interessare uno o più fenomeni di trasporto contemporaneamente.
Il concetto di "operazione unitaria" fu introdotto per la prima volta da Arthur Dehon Little nel 1915.
Nella chimica industriale l'espressione indica quelle operazioni, spesso legate tra di loro, che realizzano una modifica di stato, forma, o altro sui reagenti di partenza per ottenere i prodotti finali. I termini operazione unitaria e processo unitario non sono equivalenti, infatti l'operazione unitaria è una parte del processo industriale dove avviene una trasformazione di tipo esclusivamente fisico, mentre il processo unitario è una parte del processo industriale dove avviene una trasformazione di tipo esclusivamente chimico.
Elenco delle operazioni unitarie
La classificazione delle operazioni unitarie non è univoca, e praticamente ogni autore dà una propria interpretazione. Schematizzando al massimo, le operazioni unitarie possono essere classificate nelle seguenti categorie:
- Movimentazione dei materiali
- compressione
- espansione
- aspirazione di liquidi
- Scambio termico
- essiccamento
- evaporazione (con lo stesso nome si indica un'operazione unitaria di separazione)
- pastorizzazione
- liofilizzazione
- istantaneizzazione
- Processi meccanici
- Separazione o Trasferimento di massa
- adsorbimento
- absorbimento
- assorbimento gas-liquido
- chiarificazione
- concentrazione
- condensazione frazionata
- cristallizzazione frazionata
- cromatografia preparativa
- degasaggio (in inglese sparging)
- desorbimento (in inglese stripping)
- distillazione
- elettrodialisi
- elettroflottazione
- essiccamento
- estrazione
- filtrazione
- flocculazione
- flottazione
- osmosi
- pervaporazione
- precipitazione
- precipitazione elettrostatica
- pressatura
- scambio ionico
- sedimentazione
- separazione di gas
- setacciatura
- umidificazione
- Altre operazioni
Operazioni unitarie di separazione
Per quanto riguarda la separazione, questa può avvenire:
- con creazione o addizione di una fase: si ottiene utilizzando un agente energetico di separazione (AES, per esempio calore) o un agente materiale di separazione (AMS, per esempio un agente flocculante).
- con agenti solidi di separazione: è il caso della cromatografia, dove l'agente di separazione è il carrier.
- per barriere: in particolare, la barriera può essere un film solido (di materiali polimerici, ceramici, fibre, o metalli), un film liquido, una membrana di separazione (nel caso di osmosi, osmosi inversa, dialisi, e microfiltrazione), una membrana microporosa o una membrana non-porosa.
- per campo di forza esterno o gradiente: è il caso dell'elettrolisi, elettroforesi, elettrodialisi, centrifugazione, e nei casi in cui insista un gradiente di temperatura.
Note
Bibliografia
- (EN) Robert Perry, Dow. W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, 8ª ed., McGraw-Hill Professional, 2007, ISBN 0-07-142294-3.
- (EN) Warren L. McCabe, Julian Smith, Peter Harriott, Unit Operations of Chemical Engineering, 7ª ed., McGraw-Hill Education (ISE Editions), 2005, ISBN 0-07-124710-6.
- A.S. Foust, Leonard A. Wenzel, Curtis W. Clump, Luis Maus e L. Bryce Andersen, I principi delle operazioni unitarie, Milano, CEA, 1967, ISBN 88-408-0117-0.
Voci correlate
Altri progetti
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Collegamenti esterni
- Analisi e Simulazione dei Processi Chimici., su docenti.unina.it.
- Operazioni unitarie dell'industria alimentare, su federica.unina.it.
- Tecniche di separazione, purificazione e caratterizzazione[collegamento interrotto] (PDF), su dicasm.ing.unibo.it.
- Esperienze in laboratorio - La materia: metodi di separazione delle fasi, su itchiavari.org. URL consultato il 27 marzo 2010 (archiviato dall'url originale il 6 aprile 2009).
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