Practica6

Práctica 6. Comprobación experimental de un balance de materia en operaciones unitarias
Objetivos:
* Aplicar el conocimiento obtenido en la prueba de laboratorio para relacionarlo con procesos industriales.
* Aplicar el balance de materia con algunas operaciones unitarias de mezclado y separación a escala de laboratorio.
* Identificar las operaciones unitarias en la prácticapropuesta.
Introducción:
El concepto de balance de materia está basado en la ley de conservación de la materia o la ecuación de continuidad.
Entradas – Salidas + Producción = Acumulación
Los términos de las ecuaciones anteriores tienen dimensiones de masa, como gramos, kilogramos, gramos mol todos ellos por hora, si el proceso es continuo o permanente. Si no es así, el valor de la masa estará variandocon la unidad de tiempo, independientemente de cuál sea la unidad.
En los sistemas continuos o permanentes la acumulación es igual a cero. En los sitemas sin reacción química, la producción es igual a cero. Para los sistemas llamados cerrados, las entradas y salidas son iguales a cero.
Mecánica para la resolución de problemas
Dada la descripción de un proceso, con datos y cantidades adeterminar se procederá a:
1. Representar un diagrama de flujo o bloques y rotular con todos los valores de las variables conocidas.
2. Elegir como base de cálculo una cantidad o flujo de una de las corrientes de proceso, si el problema de una de tales cantidades suele resultar conveniente su empleo como base de cálculo, todas las cantidades calculadas en forma subsiguiente se encontrarán dentrode una escala correcta. Si el problema no especifica cantidad o flujo alguno, suponer una cantidad en una corriente de composición conocida y escribir esta cantidad supuesta en el diagrama de flujo.
3. Rotular las variables desconocidas en el diagrama, en particular flujos de masa y molares de componentes de las corrientes. Intentar la incorporación de las relaciones dadas entre las cantidadesdesconocidas durante la rotulación.
4. Convertir volúmenes o flujo volumétricos conocidos a cantidades másicas o molares, empleando densidades tabulares o leyes de los gases.
5. Si el problema mezcla unidades de masa y molares en una corriente (por ejemplo un flujo másico total y las fracciones molares de los componentes o a la inversa), convertir todas las unidades a un mismo sistema.6. Si el texto del problema da alguna información que no se haya empleado en la rotulación del diagrama de flujo, traducirla a una ecuación con las variables definidas en el problema.
7. Formular ecuaciones de balance de masas.
8. Resolver las ecuaciones formuladas.
9. Si en el enunciado del problema se da el valor de una cantidad de corriente o flujo, y se emplea otro valor como basede cálculo, es necesario ajustar los resultados que concuerden con los datos del problema.
Operaciones unitarias: los pasos, estados o unidades que son independientes del material que se procesa, o bien, otras características del sistema en particular. Se ha restringido a aquellos estados donde los cambios son esencialmente físicos y afectan a la materia sin afectar sus propiedades químicas.Ejemplos de procesos unitarios:
Obtención de vinos. Tinto, blanco. Obtención de licores. Brandy, ron. Obtención de alcoholes: alcohol de 95%. Clarificación de jugos, especialmente de manzana y uva.
Transferencia de calor para pasteurización de leche o de jugos. Flujo de fluidos como agua, jugos de frutas, pulpas y almidones. Destilación de rones y vodkas. Humidificación de etiquetas. Absorción degases. Sedimentación como parte del proceso de clarificación de jugos de manzana y uva. Clasificación de frutas por tamaño y por gado de deterioro. Agitación para suspensión de compuesto como en mezclas de jugo y leche. Centrifugación como la separación del aceite esencial de naranja. Mezclado como en alimentos balanceados y sabores líqudos y sólidos. Filtración como en el abrillantado de jugos...