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Descripción del proceso
Se tiene un tanque agitado alimentado por una corriente de solvente y otra de producto. El proceso exige que la proporción volumetrica de entrada al tanque homogenizadorentre la corriente de producto y de solvente sea 5:1, por ello se manipula el caudal de entrada de solvente para mantener controlada dicha relación. Para evitar la volatilización del solventeadicionado, el tanque se mantiene ligeramente presurizado gracias al al ingreso de una corriente de aire; para mantener esta presión controlada se retira permanentemente aire por la parte superior del tanque.En el tanque la mezcla es homogenizada para después ser la alimentación a un decantador.
Respuesta primera pregunta:
Primero se hace un balance de masa en estado dinámico sobre el tanquehomgenizador
(1)
La masa que entra y la masa que sale se puede expresar así:
(2)
Flujo másico del solvente
Flujo másico del producto
(3)
Flujo másico de salida del tanque al decantadorTambién se tiene la siguiente expresión para el flujo másico
(4)
: Flujo volumetrico
: Densidad
Reemplazando (2) y (3) en (1) y aplicando la expresión (4)

(5)
Se sabe que volumen es
(6)
Yteniendo en cuenta la proporción volumétrica
(7)
Reemplazando la ecuación (6) y (7) en (5) , suponiendo constante y reorganizando se obtiene el modelo que describe el comportamiento del nivel en el tanquecon el tiempo
(8)
Para este proceso las variables de control en términos de las de proceso son :
Variable de entrada=
Variable de salida= L
Perturbación=
Control ON OFF
En este la instrucciónpara el flujo de entrada de producto se condiciona por las siguientes opciones:
1. El nivel esta por debajo del nivel deseado, entonces se abre la válvula que permite la entrada de una cantidad fija deproducto .
2. El nivel se encuentra por encima del deseado , entonces se cierra la válvula , por lo que el flujo volumétrico de entrada del producto es cero.
Se puede observar en la figura 1 que...