PREPARACION Y TRANSPORTE DE MATERIALES

PREPARACION Y TRANSPORTE DE MATERIALES
Profra. Miriam Gómez Alvarez

PROBLEMAS DE CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS Y BALANCE DE MATERIA

1. Una mezcla contiene 10%(mol) de alcohol etílico(CH3CH2OH), 75% (mol) de acetato de etilo (C4H8O2), y 15%mol de ácido acético (CH3COOH). Calcule las fracciones másicas de cada compuesto. ¿Cuál es el peso molecular promedio de la mezcla? ¿Cuál sería la masa (kg)de una muestra que contuviera 25 kmol de acetato de etilo?

2. Calcular los miligramos de cada una de las siguientes sustancias que se tendrían que pesar para preparar las soluciones de la siguiente lista:
a) 500mL de sacarosa (C12H22O11) 0.2 M
b) 0.01L de Na2SO4 2 mM
c) 250mL de NaCl al 0.9% (m/m)

3. ¿Cuántos mililitros de ácido sulfúrico concentrado (H2SO4), de 94%, densidad1.831g/cm3, se necesitan para preparar 1 litro de solución 0.100M?

4. Un flujo de agua líquida y aire entran a una cámara humectadora en la que el agua se evapora por completo. El aire a la entrada contiene 1 % en mol de agua (fase vapor, 20.8 % de O2 y el resto de N2, y el aire húmedo contiene 10 % en mol de agua. Calcular la velocidad de flujo volumétrico (ft3/min) del líquido para humedecer 200lbmol/min del aire de entrada.

5. Determine los valores de las incógnitas que se presentan en el siguiente diagrama







6. Una mezcla de metano (CH4) y aire puede inflamarse si el porcentaje molar de metano se encuentra ente 5-15%. Una mezcla que contiene 9.0 %mol de metano en aire y que fluye a una velocidad de 700kg/h se va a diluir con aire puro para reducir la concentración delmetano al límite inferior de inflamabilidad. Calcule la velocidad de flujo de aire necesaria en mol/h y el % (m) del oxígeno en la mezcla gaseosa.

7. Secado de raíces de casave (tapioca). La harina de tapioca se usa en muchos países para hacer pan y productos similares. La harina se procesa secando los granos gruesos de la raíz de casave (que contienen 66% en peso de humedad) hasta reducirla al5% y moliendo hasta textura de harina. ¿Cuántos kilogramos de granos deben secarse y qué cantidad de agua tiene que extraerse para producir 5000 kilogramos de harina por hora?

8. En un proceso para producir sosa cáustica (NaOH), se usan 4000 kg/h de una solución que contiene 10 % de NaOH en peso para concentrarla en el primer evaporador, obteniéndose una solución de 18 % de NaOH en peso. Esta sealimenta a un segundo evaporador, del cual sale un producto que contiene 50 % de NaOH en peso. Determine la cantidad de agua eliminada en el primer y en el segundo evaporador.

9. Procesamiento de pulpa de madera. Una pulpa de madera húmeda contiene 68 % en peso de agua.
Después de secarla se determina que se ha eliminado el 55 % del agua original de la pulpa. Calcule la composición del lapulpa seca y su peso para una alimentación de 1000 kg/min de pulpa húmeda.

10. Las membranas representan una tecnología relativamente nueva para separar gases. Una aplicación que ha llamado la atención es la separación de oxígeno y nitrógeno del aire. ¿Cuál es la composición del flujo de desecho si éste equivale al 80% de la entrada?










11. Un industrial que fabrica porprimera vez alcohol para gasohol ha tenido ciertos problemas con una columna de destilación. La operación se muestra en la figura. Los técnicos 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.




12. En las estaciones de servicio es preciso añadir ácido sulfúrico diluido alas baterías secas a fin deactivarlas. Se nos pide preparar un lote nuevo de ácido al 18.63% utilizando una disolución más débil que contiene 12.43% de H2SO4 (el resto es agua pura) y que se encuentra en un tanque. Si se agregan 200 kg de H2SO4 al 77.7% al tanque, y la disolución final tiene que ser H2SO4 al 18.63%, ¿cuántos kilogramos de ácido de batería se han preparado?

13. Una columna de destilación separa 10,000...