Balance

Instituto tecnologico de tijuana |
Balance de la materia |
Claudia Ahimé Gutiérrez Limas 08210827 |
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Balance de la materia y la energía |
9/3/2010 |

Introducción

Al diseñar un nuevo proceso o analizar uno ya existente es necesario tener en cuenta ciertas restricciones impuestas por la naturaleza, por ejemplo que la ley de la conservación de la masa que dice que esta no se creani se destruye.
El diseño de un nuevo proceso o el análisis de uno ya existente no están completos hasta que se establece que las entradas y las salidas de todos los procesos, y de cada unidad por separado, satisfacen las ecuaciones de balance.
Todo análisis de procesos químicos incluye escribir y resolver balances de materia para dar cuenta de todas las especies del proceso en las corrientes dealimentación y de producto. El procedimiento consiste en dibujar un diagrama de flujo, lleva a cabo un análisis de grados de libertad para verificar que sea posible escribir suficientes ecuaciones para determinar todas las variables desconocidas del proceso.
El balance diferencial se aplica a un instante dado y cada término es una velocidad.
El balance integral se aplica a un intervalo y cadatérmino es una cantidad.

Balance de materia
Fundamentos de los balances de materia
El balance de materia es un método matemático utilizado principalmente en Ingeniería Química. Se basa en la ley de conservación de la materia, que establece que la masa de un sistema cerrado permanece siempre constante.
Los balances de materia se desarrollan comúnmente para la masa total que cruza loslímites de un sistema. También pueden enfocarse a un elemento o compuesto químico. Cuando se escriben balances de materia para compuestos específicos en lugar de para la masa total del sistema.
El término de producción puede utilizarse para describir velocidades de reacción. Los términos de producción y acumulación pueden ser tanto positivos como negativos. Los balances de materia pueden serintegrales o diferenciales. El balance integral se enfoca en el comportamiento global del sistema, mientras que el diferencial lo hace en los mecanismos dentro del sistema (los cuales, a su vez, afectan al comportamiento global). En los casos más simples, el interior del sistema se considera homogéneo (perfectamente mezclado). Para poder hacer un balance integral de materia, primero se deben identificarlos límites del sistema, es decir, cómo el sistema está conectado al resto del mundo y cómo el resto del mundo afecta al sistema.
También pueden clasificarse de la siguiente forma:
* Balance de masa global o total: se realiza en todo el sistema, considerando las masas totales de cada una de las corrientes de materiales.
* Balance parcial: se realiza en los subsistemas, considerando undeterminado componente en cada una de las corrientes.
* Balance molar: si en el sistema no se originan cambios químicos.
* Balance atómico: si en el sistema hay cambios químicos.
* Balance volumétrico: si no se originan cambios de estado.
Clasificación de los procesos
Proceso intermitente o por lotes:
La alimentación se carga a un recipiente al comienzo del proceso y después decierto tiempo el contenido del recipiente se retira. Ejemplo: agregar reactivos a un recipiente y retirar el producto.
Proceso continuo:
Las corrientes de alimentación y descarga fluyen continuamente durante todo el proceso. Ejemplo: bombear una mezcla de líquidos a velocidad constante hacia una columna de destilación y retirar de manera uniforme las corrientes de producto por las partessuperior e inferior de la columna.
Proceso semi continuo:
Cualquier proceso que no sea intermitente ni continuo. Ejemplo: agregar en un embudo de separación una capa acuosa y otra orgánica dejar que caiga la capa acuosa e inmediatamente lavar la capa orgánica teniendo así de nuevo dos fases.

La ecuación general de balances
El balance de una cantidad que se conserva en un sistema se puede...