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• Michel

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1.

Se utilizan dos columnas de separación en secuencia para separar los componentes de una alimentación de 100 kg/h que consta de 30% de benceno (B), 55% de tolueno (T) y 15% de xileno (X). El análisis de la corriente de cabeza de la primera columna produce 94,4% de B, 4,54% de T y 1,06% de X. La segunda columna está diseñada para recuperar el 92% del tolueno en la alimentación original en su corriente de cabeza con una composición de 0,946. Se pretende que los fondos contengan 92,6% de xileno en la alimentación original con una composición de 0,776. Determine los flujos en kg/h

2.

En un proceso de producción de levadura, un flujo proveniente de fermentación de 1000 kg/h con un contenido de sólidos (biomasa del microorganismo) de 2% es alimentado a una centrifuga clarificadora que produce una “crema” de levadura al 20% de sólidos. Ésta solución se alimenta a un filtro rotatorio al vacío donde se obtiene levadura fresca con un contenido de 33% sólidos lista para el proceso de empaque. El clarificado que sale de la centrifuga especializada, tiene un contenido de sólidos despreciable mientras que el filtrado que sale del filtro rotatorio con un contenido de sólidos del 8% se recircula a la centrifuga como se muestra en el diagrama:

①

Se pretende cambiar la velocidad del filtro rotatorio (rpm) y la temperatura del flujo para saber si hay menos pérdidas en el filtrado ①. (Donde ①= kg/h flujo total). Determine el valor del flujo 1

3.

Se desea aprovechar residuos de cáscara de piña para producir alcohol de segunda generación. Para ello se esteriliza una muestra de 4.4 lb de piña seca finamente molida en 2 kg de agua. La muestra se enfría hasta 30 ºC y luego se añaden 10 g de levadura. Luego se permite la fermentación anaeróbica durante 48 horas. La mezcla resultante de la fermentación (sólidos, agua y alcohol) pasa por etapas de filtración y destilación para purificar el alcohol obtenido. Se sabe que la fórmula química para los compuestos fermentables de la piña está dada por HO(C 6H10O5)nH y que el contenido final de alcohol en la mezcla es del 5%. Se sabe también que por cada kilogramo de alimento al fermentador se producen 0.0455 kg de CO 2 en cada lote, además en ausencia de crecimiento celular, mantenimiento u otro metabolismo del sustrato, la ecuación de reacción está dada por: HO(C6H10O5)nH + (n-1)H2O  2nC2H5OH + 2nCO2

Determine la fracción másicade etanol en la mezcla final y todos los flujos del sistema.