Balance De Masas

TALLER DE BALANCE DE MASA SIN REACCION QUIMICA

24 SEPTIEMBRE 2011
YORYINA RODRIGUEZ RETAMOZA
2103563
MARTA OLGA MADERA GONZALES
2103537

3.15 Es necesario preparar un cilindro que contenga CH4, C2H6 y N2 con una relación molar de CH4 a C2H6 de 1.5 a 1. Se dispone de 1) un cilindro con una mezcla N2-CH4 (80% N2, 20% CH4), 2) un cilindro con 90% N2 y 10% de C2H6 y 3) un cilindro de N2puro. Enumere todos los nombres (o símbolos) de las cantidades y concentraciones desconocidas y haga una lista con los nombres de los balances que usaría para resolver este problema (no resuelva los balance). ¿Cuál es el número residual de grados de libertad que es preciso especificar para que el problema quede perfectamente determinado (es decir, que tenga solución única)?

BALANCE DE P
VI =7
BI = 3
FC = 0
_ CC= 4__
GL = 0

3.16 Para el proceso que se muestra en la figura P3.16, ¿Cuántas ecuaciones de balances de materia es posible escribir? Escríbalas. ¿Cuántas ecuaciones de balances de materia independientes hay en ese conjunto?

BALANCE TOTAL
F1+ F2 + F3 = P
F1+ F2 + F3 = 100 [Kg/h]

BALANCE COMPONENTE B

0.20(B)F1+0.30(B)F3 = 0.10(B)P

BALANCECOMPONENTE A

0.10(A)F1+0.50(A)F2+0.20(A)F3=0.35(A)P

BALANCE COMPONENTE C

0.70(C)F1+0.50(C)F2+0.5(C)F3=0.55(C)P

3.17 Examine el proceso de la figura P3.17. No ocurre reacción química, y x denota una fracción molar. ¿Cuántos valores de flujo se desconocen? ¿Cuántas concentraciones? ¿Es posible obtener una solución única para las incógnitas?

BALANCE DE W
VI = 6
BI = 2
FC =0
CC= 3__
GL = 1

Como los grados de libertad son diferentes de cero ¨0¨ al sistema le faltan datos para poder resolverse, por lo cual debemos tomar una base de cálculo para darle una solución.
3.18 Se le ha pedido verificar el proceso que se muestra en la figura P3.18. ¿Cuál será el número mínimo de mediciones que deberá hacer para calcular el valor de todas las velocidades de losflujos y de sus concentraciones? Explique su respuesta. ¿Es posible usar cualquier conjunto arbitrario de cinco; es decir, se puede medir sólo las tres velocidades de flujo y dos concentraciones? ¿Puede medir sólo tres concentraciones en el flujo F y dos concentraciones en el flujo W? No ocurre reacción química y x es la fracción molar del componente A, B o C.

BALANCE DE P
VI = 8
BI = 3FC = 0
CC = 0__
GL = 5

3.19 Al preparar 2.50 moles de una mezcla de tres gases, SO2 H2S y CS2 se combinan gases de tres tanques en un cuarto tanque. Los tanques tienen las siguientes composiciones (fracciones molares):

En la columna de la derecha se indica la supuesta composición que se obtiene por análisis de la mezcla. El conjunto de tres balances molares para los tres compuestos,¿tiene una solución para el número de moles que se toman de cada uno de los tres tanques y que se usan para formar la mezcla? Si es así, ¿qué significa la solución?

BALANCE TANQUE 4
VI = 11
BI = 3
FC = 0
__ CC = 8__
GL = 0

3.20 Se plantea un problema como sigue. Se desea mezclar tres flujos de LPG (gas de petróleo licuado) denotados por A, B y C en ciertasproporciones de modo que la mezcla final satisfaga ciertas especificaciones de presión de vapor, las cuales corresponden a un flujo con la composición D que se indica en seguida. Calcule las proporciones con que es necesario mezclar los flujos A, B y C para obtener un producto con la composición D. Los valores son porcentajes de volumen de los líquidos, pero los volúmenes son aditivos para estoscompuestos:

Los subíndices de los C representan el número de carbonos, y el signo + de C; indica los compuestos con mayor peso molecular además de iso-C. ¿Este problema tiene una solución única?

BALANCE DE D
VI = 8
BI = 5
FC = 0
__CC = 3__
GL = 0
3.21 El efluente de una planta de fertilizantes se procesa mediante el sistema que se muestra en la figura P3.21. ¿Cuántas mediciones adicionales...