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Universidad Abierta y a Distancia de México Lic. Biotecnología. Matrícula: ES1921021080 Grupo BI-BBME-2101-B1-002 Asignatura: Balance de materia y energía Unidad 1. El balance de materia-energía y la ingeniería Actividad: Evidencia de Aprendizaje

Nombre del estudiante: María de los Ángeles Grajales Pereyra Nombre del docente: Mtro. Marco Antonio Gómez Ramírez.

Fecha: 5 de febrero del 2021

a. En la producción de un medicamento con peso molecular de 192, la corriente de salida del reactor fluye a una velocidad de 10.3 L/min. La concentración del medicamento es del 41.2 % (en agua), y el peso específico relativo de la disolución es 1.025. Operaciones unitarias del proceso: El Reactor: puede estar realizando agitación o mezclado de agua y medicamento, en la cual existe transporte de masa y cantidad de movimiento. -Variables extensivas: Flujo volumétrico, peso específico, concentración de aguamedicamento.

Diagrama de un reactor

Variables intensivas: peso molecular.

b. Se tiene una corriente de 231.03 kg mol/h de una mezcla de benceno y tolueno, con un análisis de 35 % en peso de benceno y 65 % en peso de tolueno. Se desea someter esta corriente a fraccionamiento por destilación continua para obtener una recuperación del 98 % de benceno en el producto del domo y una concentración del 95 % de tolueno en el producto de la base de la torre. Todos los % son en peso.

231.03

Operaciones unitarias: La torre de destilación, puede estar efectuando separación de la mezcla líquida por vaporización de esta, mediante transferencia de calor. Variables extensivas: Flujo molar de la mezcla, concentración en peso. Variables intensivas: peso molecular del benceno y tolueno.

Diagrama Torre de destilación

3. Resuelve el siguiente problema: a. En un proceso de manufactura de jugo de fruta, se necesita del empleo de un evaporador, el cual recibe una alimentación de 4,500 kg/día de zumo, con una concentración de 21 %. Se desea concentrar los sólidos hasta el 60 %, calcule la cantidad de agua evaporada. - Diagrama de flujo del proceso, deberás incluir el diagrama realizado con el software DIA. - Ecuación del balance general: F 1=F2 + F 3 - Ecuaciones de los balances parciales: 1. F 1 X 11 =F 3 X 13 2. F 1 X 21=F 2 X 22+ F 3 X 23 - Sistema de ecuaciones a resolver. Usando la ecuación 1 despejaremos F3: F 1 X 11 =F 3 X 13 - Procedimiento: Sustituimos los valores: 4500∗0.21 kg =F3 =1575 0.60 dia Diagrama de un Evaporador

Teniendo F3 la usaremos en la ecuación 2 para obtener F2: F 1 X 21−F 3 X 13 =F 2 X 22 Sustituimos valores: 4500∗0.21−1575∗0.40 kg =F 2=2925 1 dia Solución:2925

kg dia

Referencias

Gómez Ramírez, Marco A. (25 de enero de 2021). Planeación del docente en línea: Balance de materia y energía U 1. Obtenido de https://campus.unadmexico.mx/mod/forum/discuss.php?d=4430 Bolívar, G. (2021). Lifeder: Operaciones unitarias: tipos y ejemplos. Obtenido de https://www.lifeder.com/operaciones-unitarias/ Dia Diagram Editor. (2014). Dia Diagram Editor. Obtenido de http://dia-installer.de/ Fernández, M. B. (2021). Variables termodinámicas. Obtenido http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/termo1p/variables.html

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Unadmexico. (25 de enero de 2021). Balance de materia-energía U1 . Obtenido de https://dmd.unadmexico.mx/contenidos/DCSBA/BLOQUE1/BI/04/BBME/uni dad_01/descargables/BBME_U1_Contenido.pdf Walas, S. (s/f). “Chemical Process Equipment”. Obtenido http://sgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/hja/file/BME_I/simbolos_IQ.pdf

BBME_U1_EA_MAGP

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