balance de materia y energía

UNIDAD I: BALANCE DE MATERIA SIN REACCIÓN QUIMICA

El balance de materia de un proceso es una contabilidad exacta de todos los materiales que entran y salen, se acumulan o se agotan en el curso de un intervalo de tiempo de operación dado, es una expresión de la ley de la conservación de la masa.

Acumulación de masa = estrada de masa – salida de masa + generación de masa – consumo de masa(ecuación general de balance)

Si no existe generación o consumo de materia:
Acumulación de masa = entrada de masa – salida de masa

Si no existe acumulación dentro del sistema
Entrada de masa = salida de masa

Esta ecuación general de balance puede escribirse para cualquier sustancia que entre o salga de cualquier proceso ; puede aplicarse a la masa total de esa sustancia o a cualquierespecie atómica o molecular involucrada en el proceso.

La industria requiere de hombres y maquinaria para procesar los productos naturales y para fabricar algo siguiendo una serie de pasos entre si. A esta secuencia se le llama PROCESO
Existen varios tipos de proceso:
1.- proceso continuo ( los que entran y salen materiales)
2.- proceso intermitentes ( los que se mete el material en unequipo, se espera su transformación y luego se vacía)

Se pueden escribir dos tipos de balances:
Balances diferenciales o balances que indican lo que está sucediendo en un sistema en un instante de tiempo.
Cada término en la ecuación de balance es entonces una velocidad (velocidad de entrada, velocidad de salida, velocidad de producción) y sus unidades es la cantidad balanceada dividida en unaunidad de tiempo: g/s, barriles/día, personas/año. Este tipo de balance se aplica a los procesos continuos.

Balances integrales o balances que describen lo que ocurre entre dos instantes de tiempo.
Cada término de la ecuación es entonces una cantidad de la cantidad balanceada y tienen como unidades personas, g de SO2, barriles. Este tipo de balance se aplica usualmente a los procesosintermitentes, en los que ambos instantes de tiempo son el momento en que se efectúa la entrada y el momento previo a la extracción del producto









MEZCLADO
Tipo de sistema que se caracteriza por tener dos o más corrientes de entrada que originan una corriente de salida

B


AC




Ec. General de balance para un mezclado : A + B = C
Ecuación particular de una sustancia a: A xa + Bxa = C xa
Ecuación particular de una sustancia b: A xb + Bxb = C xb
x es la fracción

SEPARACIÓN
Una corriente de entrada y 2 o más de salidaB

A C



EC general sería A = B + C
Ecuación particular de una sustancia a: A xa = Bxa + C xa
Ecuación particular de una sustancia b: A xb = Bxb + C xb
x es la fracción


La característica es que no hay cambio químico, puede o no haber cambio de fase,existe combinación de materiales

COMO RESOLVER PROBLEMAS DE BALANCE
Entender el problema, leer las veces necesarias hasta entender cada cosa que me dicen
Hacer una representación visual (esquema, dibujo, diagrama, etc) que me permita entender de otra forma el problema
Colocar todos los datos que se me indican en el problema y colocarlos en la parte visual
Buscar una forma matemática queme permita encontrar las variables que me piden
Resolver e Interpretar el resultado





DIAGRAMAS DE EQUIPOS:








EJEMPLOS DE DIAGRAMAS DE BLOQUES

1.- El proceso para producir chocolate con leche es el siguiente: se parte de las semillas de cacao, que se limpian y luego se tuestan entre 100 y 140oC durante 45 minutos para darles sabor y olor. Después se separan la pulpa...