balance quimico

GUÍA eJERCICIOS BALANCE MASA SIN REACCIÓN Química

1.- Debajo se muestra un diagrama de flujo de dos procesos unitarios continuos en estado estacionario. Cada corriente contiene dos componentes, A y B, en diferentes proporciones. Hay tres corrientes (1, 2 y 3) que no se conocen su flujo y/o su composición. Calcular dichos flujos y composiciones.
Respuesta: (Flujo 1: 60 kg/hr; A: 23.3%; B:76.7%)
(Flujo 2: 90 kg/hr; A: 25.5%; B: 74.5%)
(Flujo 3: 60 kg/hr; A: 8.3%; B: 91.7%)


2.- Una mezcla de tres compuestos orgánicos; benceno (B), tolueno (T) y xileno (X), se separa por destilación fraccionada continua en dos torres de destilación. En la primera se obtiene como producto de tope el 80 % del benceno alimentado. La segunda torre se alimenta con 1700 lb/h, de lascuales un 60 % sale como producto de tope. Calcule:
a) El flujo de alimentación al sistema, en lb/h, y la composición de ella.
b) La cantidad de benceno, lb/h, obtenido en la primera columna como producto de tope.
c) La cantidad de xileno obtenido en la segunda torre como producto de cola, en lb/h.
Respuestas: a) F1= 1768 lb/h; Xb1=4.8%; Xt1=56.5%; Xx1= 38.7%
b) 81,6 lb/hc) 673,2 lb/h


3.- La sal contenida en el petróleo crudo debe eliminarse antes de procesarlo en una refinería. El petróleo crudo se alimenta a una unidad de lavado en la que agua dulce alimentada a la unidad se mezcla con el petróleo y disuelve una porción de la sal que contiene. El petróleo (que contiene un poco de sal pero nada de agua), al ser menos denso que el agua,se puede sacar por la parte superior del lavador. Si el agua de lavado “gastada” contiene 15% de sal y el crudo contiene 5% de sal, determine la concentración de la sal en el producto de petróleo “lavado” si la razón petróleo crudo (con sal): agua que se usa es de 4: 1. Respuesta: 0,62%

4.- Si 100 gr de Na2SO4, se disuelven en 200 gr de H2O y la disolución se enfría hasta que se separan porcristalización 100 gr de Na2SO4 y 10 gr H2O, encuentre:
La composición de disolución la inicial y final.
Respuesta: Dilución inicial: 33.3% Na2SO4 - 66.7% H2O
Dilución final: 90.9% Na2SO4 – 9.1% H2O

5.- Un industrial que fabrica por primera vez alcohol para gasohol ha tenido ciertos problemas con una columna de destilación. La operación se muestra en la figura anexa. Lostécnicos creen que se pierde demasiado alcohol en las colas (desperdicio). Calcule la composición de las colas y la masa de alcohol que se pierde en ellas.
Respuesta: B= 899,6 Kg; %EtOH= 4,4%; %H2O= 95,6%; Masa EtOH= 39,58 Kg






6.- En una columna de destilación se separa una mezcla de 3 componentes consistente de: 7% de acetona, 61.9% de ácido acético y 31.1% de anhídrido acético. Lacolumna está diseñada de tal manera que la corriente de fondo no contenga acetona y el destilado contenga 10% de acetona y 88% de ácido acético. Si la columna opera de tal manera que el 40% de la corriente de tope retorna como reflujo, calcule todos los flujos suponiendo que se producen 700 kg/h de destilado (antes de reflujo y salida).
Respuesta: Alimentación=200 kg/h; Destilado=700 kg/h; Salida deSistema por destilado=420 kg/h; Reflujo por destilado= 280 kg/h; Flujo fondo (salida sistema)= 60 kg/h

7.- En el proceso mostrado a continuación se alimentan 1000 kg/h de una mezcla formada por 20% de metano, 20% de etano, 35% de propano y el resto de butano. Por la corriente de fondo del primer separador sale etano, propano y butano. La corriente que se obtiene como producto del mezclador(circulo del proceso) contiene sólo metano y etano. La corriente de fondo del 2º separador contiene propano y butano; y la corriente intermedia de dicho separador contiene sólo etano y propano. Por la corriente 2 sólo fluye metano. Si el 80% del etano en la alimentación es recuperado en la corriente 7 y la concentración de propano en la corriente 5 es el 88% (porcentaje en masa), determine todos...