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• Eduin Neyser Lezama Carrion

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1. PROCESOS INDUSTRIALES – 5TO CICLO, C09

2. Tema/Unidad: Tratamiento de aguas Industriales

3. Logros de aprendizaje:

➢ Conocer y analizar las operaciones de obtención de los productos industriales. ➢ Identificar y analizar sistemas de procesos industriales utilizando balances de materia y energía.

4. Actividad que se trabajará mediante la metodología:

Problema N°01:

En una planta industrial se va a elaborar 10 000 latas de conservas de espárragos. Cada lata tiene un peso neto de 390 gramos y el 60% corresponde al espárrago. a) Calcular cuánto líquido de gobierno se preparará, considerando una merma en la manipulación del 5%. b) Considerando que el líquido de gobierno está compuesto por 2,5% peso de sal (NaCl), 1% de azúcar y 0,05% de ácido cítrico, determinar la cantidad de vapor utilizado para calentar desde 25°C hasta 95°C. El vapor es saturado a 110 psig y entrega su calor latente en el intercambio calórico. c) ¿Cuánto vapor se utilizará si éste es sobrecalentado a 1000 kPa y 250°C. Datos: Capacidades caloríficas: NaCl: 10,79 + 0,00420 T (273°K – 1074°K) cal/mol-°K H 2O (60°C): 1,00007 cal/g-°C Azúcar (C12H22O11): 0,30 cal/g-°C (promedio) Ácido cítrico (C6H8O7): 0,40 cal/g-°C (promedio)

Problema N°02:

Una fábrica de conservas utiliza un autoclave de agua sobre- calentada, de 6 jaulas de capacidad y completamente aislado, para esterilizar un producto envasado en latas de 1 kg. El producto entra al autoclave después de ser precalentado a 45°C y en el proceso alcanza una temperatura máxima de 120°C después de 40 minutos de calentamiento. El proceso finaliza cuando el producto se ha enfriado hasta 40°C, lo que se consigue con un enfrentamiento de 30 minutos. Calcular: a) El caudal másico de vapor de agua, a 4 bar manométricos, que será necesario para el calentamiento. b) El caudal másico de agua necesaria para el enfriamiento suponiendo que entra al intercambiador a 20°C y lo abandona a 27°C. El autoclave está construido en acero inoxidable y pesa 1200 kg. Las jaulas, también de acero inoxidable, pesan en vacío 123 kg y pueden contener 510 latas de 1 kg neto. Para la transferencia de calor cada jaula dispone de 100 litros de agua. Las latas son de hojalata y pesan 50 g. Al comienzo de la operación el autoclave, las jaulas y el agua se encuentran a 25°C. Cphojalata = 0,6 kJ/kg-°K; Cpproducto = 4 kJ/kg-°K; Cpagua = 4,18 kJ/kg-°K; Cpacero inox = 0,5 kJ/kg-°K

Problema N°03:

En un proceso industrial de productos enlatados se prepara un cóctel de frutas que tiene la siguiente composición:

El durazno, la piña y el albaricoque se preparan con un escaldado en una solución de sosa a 6% peso para eliminar la epidermis y se cortan en cubitos de 8 mm. La cereza y las uvas se enlatan enteras. Los envases se llenan con 70% de la mezcla de la fruta y 30% de jarabe de 35°Brix, el cual se prepara agregando 537 g de azúcar por cada litro de jarabe cuya densidad es 1,54 g/ml. Las latas tienen una capacidad de 850 g y un espacio vacío del 10%. El costo del azúcar es de $ 6,00/kg. Con la descripción anterior conteste:

1) 2) 3) 4)

Para una producción de 5 000 latas/día, determine la cantidad de fruta requerida en kg. ¿Cuánta solución de sosa debe preparar si en un litro se escaldan 3 kg de fruta? ¿Cuánto jarabe (L) se requerirá preparar? ¿Qué cantidad de azúcar y agua se necesita para preparar el jarabe?

5)

Determine el costo unitario y diga si es competitivo o no, si se quiere obtener una ganancía de 35% y el costo de venta de la competencia es de $ 11,50. 6) Elabore un diagrama de bloques en donde indique las sustancias y cantidades a la entrada y salida de cada operación unitaria. 7) Elabore un diagrama de símbolos en donde indique las sustancias y cantidades a la entrada y salida de cada operación unitaria. 8) Realice el balance parcial de cada operación unitaria y el balance total del proceso de producción.

Problema N°04:

Frijoles de soya se procesan en 3 etapas. En la primera entran 10 000 kg con 35% de proteína, 27,1% de carbohidratos, 9,4% de cenizas, 10,5% de agua y 18% de aceite. Se trituran y prensan para eliminar parte del aceite saliendo la torta con 6% de aceite en peso. En la segunda etapa se extrae aceite con ayuda de hexano para producir un frijol de 0,5% de aceite en peso. En la última etapa, los frijoles se secan para dar un producto con 8% de agua en peso. Calcular: a) Los kg de frijoles prensados obtenido en la primera etapa. b) Los kg de frijoles salientes de la 2da etapa. c) Los kg de frijoles secos salientes de la 3ª etapa y el % de proteínas que contiene.

5. Enlace de Recursos Compartidos (drive)

6. Roles de los miembros del equipo:

INTEGRANTES

ROL

EVALUACIÓN DEL ROL

Administrador de materiales Observador Supervisor Motivador

A. Cumplió de manera óptima. B. Se esforzó por hacer un buen trabajo. C. Necesita supervisión y acompañamiento.

7. Tareas y funciones de los miembros del equipo:

INTEGRANTES

DETALLE DE TAREAS Y FUNCIONES Investigación libros y biblioteca Investigación Online Preparar dispositivas y videos

CHECK LIST

Presentar software técnicos

A. Cumplió de manera óptima. B. Se esforzó por hacer un buen trabajo. C. Necesita supervisión y acompañamiento.

8. Grado de cumplimiento de los miembros del equipo:

INTEGRANTES

%

DETALLE DE CUMPLIMIENTO

9. Estrategia para promover el aprendizaje colaborativo:

PHILLIPS 66

● Técnica que permite comentar o evaluar ciertos contenidos. ● ¿Cómo se aplica?: se forman grupos de 4 personas que tratan en 6 minutos la cuestión propuesta. El grupo debe lanzar todas las ideas en relación al tema propuesto. Así, mediante las diversas opiniones se podrá llegar, mediante común acuerdo, a una solución o definición correcta.

10. Rúbrica de comportamiento esperados

Puntaje: 1-4 4 Excelente

3 Bueno 2 Mínimo 1 Deficiente CONDUCTAS

Estudiante 1 Estudiante 2 Estudiante 3 Estudiante 4

1. Aporta ideas, participa activamente en las tareas. 2. Estimula la participación del resto del equipo. 3. Su lenguaje es claro y preciso, se deja entender con facilidad. 4. Muestra tolerancia con la opiniones de otros, maneja la frustración. 5. Entabla buenas relaciones con el equipo.

11. Entregable:

-

Reporte de grado de cumplimiento (individual y grupal) Autoevaluación co-evaluación. Informe del trabajo colaborativo. Reflexión individual de efectividad.

12. Evaluación:

- Redacción y ortografía.

- Autoevaluación co-evaluación.