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Introducción a la Ingeniería Química

CAPITULO 6. BALANCE DE MASA (Primera Parte) Contenido Ley de la Conservación de la materia. El balance de materia como primer modelo matemático del proceso. Modelo del proceso estacionario. Concepto de caja negra para la representación simplificada de lo s procesos. Base de cálculo. Balance de materia en sistemas abiertos y en estado estacionario. Balance de masa en sistemas sin reacción química. Reciclo, purga, derivación. Reglas de especificación de procesos: Numero de ecuaciones, numero de incógnitas. Problemas sub-especificados, problemas sobre especificados. Uso de paquetes computacionales en la resolución de problemas complejos. Definición El Balance de masa, puede definirse como una contabilidad de entradas y salidas de masa en un proceso o de una parte de este. No es mas que la aplicación de la ley de conservación de la masa que expresa “La masa no se crea ni se destruye”. La realización del balance de masa es importante para el cálculo del tamaño de los equipos o aparatos que se emplean en el proceso, así como para evaluar sus costos. Los cálculos de balance de masa son casi siempre un requisito previo para todos los demás cálculos, además, las habilidades que de adquieren al realizar los balances de de masa se pueden transferir con facilidad a otros balances en las operaciones unitarias. Realización del balance de masa Para efectuar un balance de masa de un proceso, se debe especificar el sistema al cual se aplicará dicho balance, en otras palabras delimitar o definir el sistema al que se le realizara el balance. Un sistema se refiere a cualquier porción arbitraria o a la totalidad de un proceso establecido específicamente para su análisis. Los limites o fronteras del sistema pueden ser reales o ficticios. En la figura 1 se representa esquemátic amente una columna de destilación y el condensador, se puede apreciar con líneas de trazos, los limites del sistema, considerado real en este caso en particular ya que coincide con las paredes de la columna de destilación marcada con una línea negra.

Figura 1. Sistema con límites reales En la figura 2 se representa el mismo conjunto de equipos que en la figura anterior, pero la línea de trazos representa los límites ficticios del sistema, ya que en este caso en 1

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particular se ha tomado como sistema a dos unidades, la columna de destilación y el condensador.

Figura 2. Sistema con límites ficticios Un sistema abierto puede transcurrir en régimen estacionario (sus variables no cambian con el tiempo) o transitorio (los valores de sus variables dependen del tiempo). Un sistema abierto es considerado estacionario si no existe acumulación de masa en el mismo. Por el contrario, un sistema abierto es considerado transitorio si se permite acumulación de masa Resumiendo, los procesos en estado transitorio implican acumulación de masa, mientras que los estacionario no. El balance de masa no es más que una contabilización de material aplicada al sistema de que se trate. En forma sintética y general podemos expresar que para un sistema abierto:

Teniendo en cuenta que la masa es conservativa, es decir, no se crea no se destruye de la nada, la expresión anterior se reduce a:

Es lógico suponer que la expresión anterior se aplica a un sistema abierto, pues si este fuese cerrado, se verificaría que:

Esto implica que la masa inicial del sistema es constante ya que no hubo acumulación en más (fuente), o en menos (sumidero). En el caso de tratarse de un sistema abierto estacionario se verifica que:

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Lo que implica:

Todos los balances de masa pueden ser aplicados a cada componente que conforman las corrientes que intervienen en el proceso en estudio o en su forma global. Estrategias para resolver problemas 1) 2) 3) 4)

Lea el problema y ponga en claro lo que se desea lograr (objetivos). Haga un dibujo del proceso. Utilice flechas para los flujos. Rotule con un símbolo cada variable conocida. Indique todos los valores conocidos de los flujos de las corrientes y su composición. 5) Escoja una base de cálculo. Definiremos brevemente que es lo que se entiende por base de cálculo, y algunas recomendaciones para su elección. Base de cálculo: es la cantidad de cierta variable involucrada en el problema a la que se refieren o transforman las demás, para efectuar los cálculos necesarios. Puede ser real o ficticia. Este concepto es crucial para entender como debe resolverse un problema como así también hacerlo de la manera mas expedita posible. Al seleccionar una base de cálculo debemos preguntarnos ¿De que se va a partir? ¿Qué respuesta se requiere? ¿Cuál es la base de cálculo mas adecuada? La elección de una base no siempre es sencilla, pero a modo de recomendaciones podemos decir: • elegiremos como base la corriente que posea mayor información • aquella que pasa por nuestro sistema sin alterarse • un número entero 1, 10, 100 • cuando se comienza con una base, mantenerla durante todo el calculo 6) Escriba los nombres de los símbolos correspondientes a las variables cuyo valor se desconoce y cuente cuantas son. 7) Escriba los balances indicando el tipo del mismo (global o en componente) junto a cada uno. 8) Determine si el número de variables cuyos valores desconoce es igual al número de ecuaciones independientes. 9) Resuelva las ecuaciones. 10) Verifique las respuestas. Se recomienda hacer una tabla para verificar el balance.

Ejemplo 1. Una planta química destila 10.000 kg de una solución al 20 % de acetona en agua. Se pierden 50 kg de acetona pura en el residuo acuoso. La acetona destilada contiene 90 % de acetona pura y 10 % de agua. Calcular los pesos del destilado y del residuo. Solución: 3

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Se dibuja el diagrama del proceso y se indican las variables conocidas y desconocidas.

Se toma como Base de cálculo 10.000 kg de la alimentación “A”. Balance de masa global:

A=D+R 10.000 = D + R

(1)

Balance de masa en componentes: a) Balance en acetona: A*XA,A = D*XA,D + 50 10.000*0,20 = D*0,90 + 50 b) Balance en agua:

A*XW,A = D*XW,D + R-50 10.000*0,80 = D*0,10 + R – 50

De la ecuación (2) despejamos el valor de D 10.000 ∗ 0,20 − 50 D= → D = 2167 kg 0,90 De la ecuación (1) despejamos el valor de R 10.000 = D + R → 10.000 = 2167 + R →

(2) (3)

R = 7833 kg

Este tipo de problemas entra dentro de la clase de aquellos que pueden resolverse en forma directa, sin la necesidad de tener que plantear ningún sistema de ecuaciones, con el solo desarrollo de una simple tabla en donde se contabilizan las entradas y las salidas.

Como puede apreciarse, la confección de la tabla de entradas y salida permite una rápida solución de este tipo de problemas a al vez que da la posibilidad de controlar si los resultados obtenidos son correctos o no, ya que debe verificarse que las sumas de las masas de entrada deben ser igual que la sumas de las masas de salidas. ¿La base de cálculo elegida fue real o ficticia? ¿Se podría haber tomado otra base?

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DIFERENTES TIPOS DE PROCESOS: APLICACION DEL BALANCE DE MATERIA Los procesos que nos vamos a encontrar en el estudio de las Operaciones Básicas responden a uno de los esquemas siguientes: 1.- MEZCLADO Proceso en el que dos o más corrientes de entrada se unen para dar una o más corrientes de salida. En el caso más simple representado en la figura, los balances de materia para estado estacionario son los siguientes:

Balance total: Balances parciales: 2.- SEPARACION Proceso en el que de una corriente de entrada se obtienen dos o más corrientes de salida. En el caso más simple representado en la figura, los balances de materia para estado estacionario son los siguientes:

Balance total: Balances parciales: 3.- CONTACTO EN PARALELO: Es un proceso en el que dos corrientes de entrada circulan en el mismo sentido en la unidad, de la que salen también dos corrientes en el mismo sentido. En el caso más simple representado en la figura, los balances de materia para estado estacionario son los siguientes:

Balance total: 5

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Balances parciales: 4.-CONTACTO EN CONTRACORRIENTE Es un proceso en el que dos corrientes de entrada circulan en sentido contrario en la unidad, de la que salen también dos corrientes con sentidos contrarios. En el caso más simple representado en la figura, los balances de materia para estado estacionario son los siguientes:

Balance total: Balances parciales: 5.- RECIRCULACION Cuando en la corriente de salida de una operación los productos finales van acompañados de cantidades importantes de material sin procesar, se puede proceder al tratamiento de éstos últimos, separándolos, y volviéndolos de nuevo a la unidad de proceso. Se dice entonces que se efectúa una recirculación.

Se distinguen cinco corrientes, (seis en la mayor parte de los casos): - A: alimentación fresca. - B: flujo de entrada en la unidad de proceso. - C: flujo de salida de la unidad de proceso. - D: flujo de salida de la planta. - E: flujo de reciclo o recirculación. En un proceso con recirculación están implicadas una etapa de mezclado y una etapa de separación. Por tanto, se pueden aplicar las ecuaciones vistas anteriormente: Balances totales:

;

Balances parciales:

;

Los procesos con recirculación se caracterizan por la denominada "Relación de recirculación", que expresa, normalmente, la relación entre los flujos de reciclo y de alimentación fresca:

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Con la recirculación se consiguen incrementar los rendimientos o recuperaciones, y se recupera la energía contenida en el flujo de recic lo. Existe una limitación técnica para este proceso, (aparte de las propias derivadas del balance económico), ya que si los productos reciclados van acompañados de materias inertes o impurezas, la proporción de éstas irá aumentando en el flujo de entrada a la unidad de proceso, de forma que llegará un momento en que será necesario purgar el reciclo, total o parcialmente, (corriente F). 6.-DERIVACION (BY-PASS) Consiste en la división del flujo de alimentación en dos corrientes paralelas, una que se introduce en la unidad de proceso, y otra que circula exteriormente y que se une a la corriente que sale procesada:

También aquí hay cinco corrientes: - A: alimentación fresca. - B: flujo de entrada en la unidad de proceso. - C: alimentación no tratada o bifurcada. - D: flujo de salida de la unidad de proceso. - E: flujo de salida de la planta. Al igual que en el proceso de recirculación, la derivación lleva implícitas una etapa de mezclado y otra de separación. Balances totales:

;

Balances parciales:

;

Con la derivación se consigue una mayor uniformidad en la composición de la corriente de salida de la planta y una reducción de tamaño de la unidad de proceso (instalaciones de aire acondicionado). Ejemplo: En la figura se muestra un diagrama de flujo simplificado de la fabricación de azúcar.

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La caña de azúcar se alimenta a un molino donde se extrae jarabe por trituración; el bagazo resultante contiene un 80% de pulpa. El jarabe (E) que contiene fragmentos finamente divididos de pulpa se alimenta a una malla que separa toda la pulpa y produce un jarabe transparente (H) que contiene 15% de azúcar y un 85% de agua en peso. El evaporador produce un jarabe pesado y el cristalizador produce 800 kg/h de cristales de azúcar. Determinar: a. El agua eliminada en el evaporador. b. Las fracciones de masa de los componentes del flujo de deshecho (G) c. El caudal de alimentación de caña de azúcar. d. El porcentaje del azúcar que entra con la caña que se pierde con el bagazo. e. Si la operación es eficiente justificando el resultado. Solución Primero se crea la tabla de las corrientes con los datos del problema y posteriormente se analizan los grados de libertad.

Dado que el enunciado dice que toda la pulpa se separa en la malla podemos poner que el contenido de la misma en las corrientes a partir de la H es 0%. De igual forma sabiendo que la suma de las fracciones en peso tienen que sumar 100% se rellenan los campos de las corrientes E, H y K.

Junto a los datos expuestos en la tabla se tiene la producción de azúcar que es de 800kg/h. Análisis de los grados de libertad: Número de incógnitas: Los caudales de las corrientes F, E, D, G, H, J, K y L y además las 4 composiciones que se indican en la tabla. En total 12 INCOGNITAS. Número de ecuaciones: Como hay 4 unidades de proceso se pueden establecer balances de materia a las mismas, tantos como componentes participen en la unidad de proceso. Asi en las dos primeras se puedes establecer 3 balances y en las dos siguientes se pueden plantear dos balances independientes, en total 10 balances. Junto a los balances de materia tenemos restricciones en la suma de las composiciones que debe ser 100%. Tenemos dos restricciones de este tipo correspondientes a las corrientes D y G. En total 12 ECUACIONES. GRADOS DE LIBERTAD = 12 - 12 = 0. Luego el problema está bien planteado. 8

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BALANCES AL MOLINO 0.16 · F = 0.13E + xD,azD 0.25 · F = 0.73E + xD,agD 0.59 · F = 0.14E + 0.8D 1 = 0.8 + xD,az + xD,ag BALANCES AL CRISTALIZADOR 0.4K = M;) K = 800/0.4 = 2000kg/h K = M+ L;) L = 2000 - 800 = 1200kg/h BALANCES AL EVAPORADOR 0.15H = 0.4K;) H = 0.4 · 2000/0.15 = 5333.3kg/h H = J + K;) J = 5333.3 - 2000 = 3333.3kg/h BALANCES A LA MALLA 0.13E = xG,azG + 0.15H 0.14E = 0.95G E = H + G;) E = 5333.3 + G De las dos últimas ecuaciones se obtiene G y E. G = 921.8 kg/h y E = 6255.1kg/h. Por tanto queda en la primera ecuación: xG,az = 0.13 · 6255.1 - 0.15 · 5333.3/921.8 = 0.0143 ) 1.43% El resto de la corriente G: 100-95-1.43 es agua. La fracción de agua queda: 3.57%. Teniendo la composición de la corriente G se resuelven los balances al molino resultando: F = 19659kg/h; D = 13404kg/h; xD,az = 0.174 La tabla de composiciones queda finalmente:

PROBLEMAS DE BALANCE DE MASA 6.1. La alimentación de la columna de destilación de una refinería es una mezcla de propano, butano y pentano en pesos iguales y es introducida a razón de 10.000 kg/h. El producto que sale por la parte superior de la columna contiene 90% de propano y 7% de butano, y es obtenido a razón de 2.800 kg/h. El producto que sale de la columna como una corriente lateral lo hace a razón de 3.500 kg/h y contiene 20% de propano y 70% de butano. Calcular el peso del producto que se obtiene por el fondo de la columna y su composición. Si el depósito de almacenamiento tiene 0,914 m de diámetro y durante 1 hora el nivel en el mismo sube 0,914 m, calcular la velocidad de flujo de masa a la que el producto que sale de la columna como una corriente lateral es extraído de dicho depósito, siendo su densidad de 600,75 kg/m3 . (R: 3.700 kg/h; 3,1% de propano; 18,6% de butano; 3139,7 kg/h). 9

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6.2. En un proceso de filtración se obtiene un producto sólido empapado en benceno que contiene un 20% en peso de benceno y un 80% de sólido inerte. Se desea eliminar el benceno por calentamiento en una corriente de nitrógeno en el interior de un secadero continuo en contracorriente. El N2 entra seco y sale portando 0,70 kg de benceno por kg de N2 . El sólido que sale del secadero retiene un 4% en peso de benceno. Calcular la cantidad de N2 que pasa por el secadero por cada kg de sólido inerte. (R: 0,3 kg N2 /kg de sólido). 6.3. Una columna de absorción de SO2 se diseña para producir una disolución acuosa de SO2 . Si el agua de entrada contiene un 5% en peso de SO2 y la de salida un 20%, calcular la cantidad de disolución al 5% que se necesita para obtener 100 kg/h de disolución de SO2 al 20%. Calcular la cantidad de gases que se deben tratar, si los gases entrantes contienen 60% en peso de SO2 y los salientes 2% en peso. (R: 84,21 kg/h; 26,68 kg/h). 6.4. En una planta de fraccionamiento continuo el destilado que sale por la parte superior de la columna se lleva a un condensador y el condensado que sale del mismo es reciclado en parte, mientras que el residuo que sale por la parte inferior de la columna es llevado a un hervidor en el que se vaporiza para ser reciclado también en parte. La alimentación de la columna contiene propano, butano y pentano y entra a razón de 1.000 kg/h, descomponiéndose en un producto rico en propano que sale por la parte superior de la columna y otro rico en pentano que sale por el fondo. El producto que sale por la parte superior contiene un 80% de propano y un 20% de butano, y el que sale como flujo inferior contiene un 10% de propano, 40% de butano y el resto pentano. Las velocidades de flujo de masa son: producto que sale por la parte superior, 600 kg/h; reciclado procedente del hervidor, 300 kg/h; producto que sale por la parte inferior, 1000 kg/h. Calcular: a) La velocidad de flujo de masa del reciclado procedente del condensador; b) El tanto por ciento del propano alimentado que se pierde formando parte del flujo inferior, una vez evaporado y separado el reciclo. (R: 300 kg/h; 22,6%). 6.5. Para formar una disolución acuosa de NaOH al 4% en peso se efectúa el siguiente proceso: se disuelve NaOH sólido en agua de modo que una parte de la corriente de agua se lleva al recipiente de NaOH sólido, de donde sale con un 17% en peso de hidróxido sódico, y la otra se deriva uniéndose posteriormente de modo que se obtenga la concentración final del 4%. Calcular el porcentaje de agua que debe derivarse si se requieren producir 2 t/h de disolución al 4%. Calcular la cantidad de agua que debe introducirse por cada corriente. (R: 79,64%, 1.529 kg/h, 391 kg/h). 6.6. La concentración máxima permisible de descarga de SO2 a la atmósfera en una planta química es de 0,001 kg de SO2 /kg de gas total. Por esta razón una corriente que tiene una concentración másica de 0,005 kg de SO2 /kg de gas se tiene que tratar en una 10

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torre de absorción de donde sale con una concentración de 0,0005 kg de SO2 /kg de gas. Calcular la fracción del gas que se podría derivar. (R: 11,1% del gas inicial). 6.7. Una mezcla del 25% de NH3 gaseoso y 75% de aire seco, (V/V), se hacen ascender a través de una torre vertical de lavado en cuya parte superior se bombea agua. El gas lavado (que se puede considerar exento de vapor de agua), que sale por la parte superior de la torre, contiene el 0,5% de NH3 gaseoso, (V/V) y la disolución acuosa que sale por el fondo contiene el 10% de NH3 en peso. La mezcla NH3 aire entra en la torre a razón de 28 m3 /min, medidos como gas seco a 16 ºC y 1 atm. Calcular: a) el % de NH3 gaseoso que entra en la torre y no es absorbido; b) los L/min que hay que bombear a la parte superior de la torre. (R: 1,5%; 44,6 L/min). 6.8. Una columna de destilación de operación continua se emplea para separar ácido acético, benceno y agua. En una prueba experimental, al destilar una mezcla de disolución acuosa de acético al 80% en peso, y benceno, se obtuvo una fracción ligera con el 11% de acético, 64,7% de benceno y el resto agua, y una fracción pesada constituida por 350 kg/h de acético puro. Calcular el benceno por hora que entra en la columna. (R: 262,7 kg/h). 6.9. En la fabricación de sosa comercial se calienta Na2 SO4 con C y CaCO3 , obteniéndose una pasta cuya composición es de 42% de CO3 Na2 , 6% de sólidos solubles y el resto de insolubles. Para extraer el carbonato sódico se trata la pasta con agua dando un residuo cuya composición es de 4% de Na2 CO3 , 10,5% de agua, 0,5% de sólidos solubles y 85% de insolubles. Calcular: a) kg de residuo obtenidos por tonelada de pasta tratada; b) kg de carbonato sódico extraídos por tonelada de pasta tratada. (R: 611,8 kg; 395,5 kg). 6.10. En el control analítico a la entrada de una almazara se obtuvo la siguiente composición media para las aceitunas a procesar: aceite 27%, humedad 40%, siendo el resto materia inerte; tras la molienda, batido y prensado, el residuo sólido obtenido (orujo) se analizó con el siguiente resultado: aceite 10%, humedad 20% y el resto inerte. El orujo se transportó a la instalación extractora donde se sometió a un proceso previo de secado, extracción con disolventes y evaporación del mismo de las fracciones sólida y líquida obtenidas. El residuo sólido exento de disolvente (orujillo), presentó la siguiente composición: aceite 1%, humedad 8%, inerte 91%. Se desean calcular los kg de aceitunas necesarios para obtener 266 kg de aceite. (R: 1.000 kg). 6.11. A una columna de rectificación se suministran 10.000 kg/h de una mezcla de etanol agua al 10% en peso de etanol al objeto de obtener una fracción volátil del 60% de etanol y el resto agua, la cual en parte se recicla, saliendo un extracto neto igual a la décima 11

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parte de la alimentación. Se desea conocer el peso de alcohol que se pierde por hora en los productos pesados y la composición de las colas. (R: 400 kg; 4,4% de etanol, 95,6% agua). 6.12. Unos residuos están compuestos por una disolución de un sólido C en una mezcla de los líquidos A y B. Para aprovechar los componentes, los residuos se someten a una evaporación parcial, obteniéndose unos vapores que posteriormente se condensan y un líquido concentrado en C que se lleva a un cristalizador en el que se separa totalmente el sólido, resultando un líquido que se mezcla con el procedente del condensador, teniendo la mezcla un 24% de B. Esta mezcla binaria se lleva a una columna de destilación, obteniéndose una fracción ligera con el 95% de A y una fracción pesada con el 85% de B. Si de una tonelada de residuos se obtuvieron 250 kg de C, calcular: a) La composición de la disolución inicial; b) El tanto por ciento de A recuperado en el destilado (cabezas). (R: 57%, 18% y 25%; 95,3%). 6.13. En una columna de absorción se alimenta una mezcla de HCl e H2 en condiciones tales que al contacto con 54,4 kg/h de agua se obtiene una disolución clorhídrica y cierta cantidad de gas lavado a 15 ºC y 1 atm, y cuyo volumen por hora es de 2.385,4 L, siendo la presión parcial del HCl de 7,6 mm de Hg. Calcular : a) El % de HCl en la disolución en peso; b) El % de HCl absorbido si la razón molar HCl/H2 en la alimentación es de 57,82. (R:78,6%; 99,98%). 6.14. En las refinerías de petróleo se recupera xileno y otros aromáticos mediante extracción con disolventes de las fracciones portadoras de estos hidrocarburos. En uno de los primeros procesos comerciales se ha utilizado con éxito el dióxido de azufre (SO2 ). El siguiente diagrama muestra una extracción con SO2 a contracorriente, en tres etapas, de un producto de reformado catalítico. El sistema se alimenta con 1.000 kg de SO2 /h y 250 kg de reformado/hora. El extracto contiene 0,10 kg de SO2 por kg de xileno. El refinado contiene 0,06 kg de xileno por kg de material no-xileno y el resto SO2 . Calcular: a) Porcentaje de xileno extraido; b) Porcentaje de S en el extracto; c) Composición en peso del refinado. (R: 94%; 4,55%; 0,67% - 11,15% - 88,18%). 6.15.En una columna de absorción se alimenta una mezcla de HCl e H2 en condiciones tales que al contacto con 54,4 kg h-1 de agua se obtiene una disolución clorhídrica y cierta cantidad de gas lavado a 15 ºC y 1 atm, y cuyo volumen por hora es de 2,385 m3 , siendo la presión parcial del HCl de 7,6 mm de Hg. Calcular : a) El % de HCl en la disolución en peso; b) El % de HCl absorbido si la razón molar HCl/H2 en la alimentación es de 57,82. 6.16.- En el diagrama se muestra una columna de destilación típica junto con la información conocida para cada corriente. Calcule las relaciones caudal de destilado/caudal de alimentación y caudal de destilado/caudal de residuo, siendo: D (destilado), F (alimentación) y W (residuo) 12

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F 35% etanol 65% agua

D

85% etanol 15% agua

W

5% etanol 95% agua

6.17. Si se licua aire y se destila a bajas temperaturas, se obtiene oxígeno puro. En la figura se ven las dos columnas de destilación utilizadas, así como las composic iones de las corrientes que se dan en moles por ciento. Calcule: a) El porcentaje de oxígeno de la alimentación (F) que se recupera en la corriente (O). b) Los kgmol/h de (A) si la corriente (O) es de 100 kgmol/h.

N

99% N2 1% O2

B 99% N2 1% O2 O

F

0,5% N2 99,5% O2

79% N2 21% O2 A

60% N2 40% O2

6.18.- Se hace pasar por un secadero una pulpa de papel húmeda que tiene un 71 % de agua. Después del secado, se determinó que se había eliminado el 60 % del agua original. Calcule: a) La composición de la pulpa seca (después del secado). b) La masa del agua eliminada por kilogramo de pulpa húmeda. 6.19.- Un evaporador se carga con una solución de NaCl al 25%. Se van a producir 14 670 lb de sal seca por hora. La sal formada retiene 20%, con respecto a su peso, de la salmuera (26.9% de la sal). ¿Cuántas libras de solución se carga n al evaporador por cada 13

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hora? 6.20.- Si se disuelven 100 g de Na2 SO4 en 200 g de H2 O y la solución se enfr ía hasta obtener 100 g de Na2 SO4 .10H2O encontrar: a) Composición de la solución residual (“licor madre”). b) gramos de cristales que se recuperan por 100 g iniciales de la solución. 6.21.- Una serie de evaporadores de azúcar opera con 120 ton cortas por cada 24 hr, de caña de azúcar pura, las cuales se cargan a los evaporadores en la forma de una solución al 38% y se descargan a modo de una solución al 74%. ¿Qué cantidad de agua evaporan estas unidades por día? 6.22.- Después del secado, se determinó que un lote de piel pesa 900 lb y que contiene 7% de humedad. Durante el secado la piel perdió 59.1% de su peso inicial cuando se encontraba húmeda. a) Calcular el peso de la piel “totalmente seca” o “exenta de humedad” en la carga de alimentación inicial. b) Calcular el número de libras de agua eliminadas en el proceso de secado por libra de piel totalmente seca. c) Calcular el porcentaje de agua eliminada en la base del agua presente inicialmente. 6.23.- Con el objeto de satisfacer ciertas especificaciones, un comerciante mezcla cola secada con aire, cuyo precio de venta es de $3.12/lb, con cola que tiene 22% de humedad, cuyo precio de venta es de $1.75/lb de tal forma que la mezcla contiene 16% de humedad. ¿Cuál deberá ser el precio por lb de la cola mezclada?

Introducción a la Ingeniería Química Recopilación de apuntes de Balance de materia Semestre B-2008 Prof. Johnny Bullón

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