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• Dayana Tuesta Chacon

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PROCESOS INDUSTRIALES LIMPIOS ACTIVIDAD N°6. BALANCE DE MATERIA EN OPERACIONES UNITARIAS I. Ciertos procesos aprovechan equipos que trabajan intermitentemente, mientras que otros utilizan equipos que trabajan a régimen continuo; es decir, en estos equipos el material por procesarse entra y sale continuamente. Según usted responde: a. ¿cuáles equipos están diseñados para trabajar intermitentemente y cuáles a régimen continúo? b. ¿Cuáles equipos están diseñados para realizar operaciones y procesos unitarios respectivamente?

II. Resuelve y responde a las preguntas en los siguientes problemas propuestos:

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3. Una solución que contiene 38% en peso de sal se alimenta a un evaporador. ¿Cuál será la composición de la solución concentrada que sale del evaporador si el 46% del agua inicial se evapora? 4. Se mezclan 600 kg de una solución que contiene 20% en peso de HNO3 con una solución que contiene 40% de HNO3. ¿Cuál será la masa en libras de la solución formada, si ésta contiene 28% de HNO3?

kg

5. Un lodo húmedo de talco en agua contiene 70% de agua en base húmeda. El 75% del agua se remueve por filtración y secado, lo cual reduce el peso del material a 500 libras. ¿Cuál era el peso original del lodo? ¿Cuál la fracción en peso de agua en el lodo final y cuál el porcentaje en base seca del lodo final? 6. Se pretende fabricar una mezcla B.C.: 5 gramos de mezcla = m4 de líquidos cuya composición es: 1 parte de A; 1,5 partes de B y 2,5 partes de C. Las gravedades específicas de A, B y C son: 0,79; 0,98 y 1,16 respectivamente. Puesto que no se dispone del equipo apropiado para pesar, la mezcla debe hacerse por adición de volúmenes medidos de los líquidos. Calcular los volúmenes de B y C que deben añadirse a la unidad de volumen de A con el fin de tener la composición correcta. 7. Un secador con una capacidad de 800 kg/día opera sobre un material el cual tiene 90% en peso de agua y 10% de sólidos. En un primer ciclo el producto sale con 20% de agua y en un segundo ciclo el contenido de agua se disminuye hasta 2%. Calcular el porcentaje del agua original retirada en cada ciclo y el peso de 2

producto por día en cada ciclo. 8. Una planta para la producción de NaOH concentra por evaporación una solución cuya composición es: NaOH 10% en peso, NaCl 10% y H2O 80%. Durante la evaporación parte del NaCl cristaliza. Si la solución final contiene 50% de NaOH y 1% de NaCl, calcule lo siguiente: a) Las libras de agua evaporada por tonelada de solución inicial. b) Las libras de NaCl cristalizado por tonelada de solución inicial. c) El peso de la solución final.

B.C.: 1 Tn de solución inicial.

9. Una mezcla que contiene 20% molar de butano, 35% molar de pentano, y 45% molar de hexano se separa por destilación fraccionada. El destilado contiene 95% molar de butano, 4% de pentano y 1% de hexano. El destilado debe contener 90% del butano cargado en el alimento. Determinar la composición de los productos de fondo.

10. Se desea concentrar 4000 kg/h de soda caustica en una solución al 10% por medio de dos evaporadores puestos en serie, hasta la concentración de 50%. Se desea saber cuánta agua tiene que evaporar cada uno de los evaporadores, sabiendo que la solución que sale del primer evaporador debe tener una concentración de 18%.

11.En la siguiente figura se presentan los datos para un proceso que incluye una evaporación y una cristalización. ¿Cuál es la corriente de recirculación en kilogramos por hora?

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12. Una columna de rectificación que funciona de modo continuo se alimenta con una mezcla etanol-agua cuya composición en peso es del 20% de etanol. El destilado contiene 96% de etanol y el residuo 8,5%. Determinar el caudal de alimentación necesario para obtener 1000 kg/h de destilado.

Solución: 7609 kg/h de alimentación

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