Apuntes balance materia
Páginas: 8 (1789 palabras)
Publicado: 8 de octubre de 2010
Operaciones Unitarias Industriales.
Definición
Operaciones Unitarias son las etapas Individuales y diferentes entre sí pero comunes a todos los tipos de industrias de procesos.
Clasificación de las Operaciones Unitarias
Las operaciones Unitarias se clasifican de manera general según el tipo de fenómenos Fisico-Químicos que intervienen en su estudio y aplicación.
Fenómenos demomento lineal – Flujo de Fluidos
Op. Unitarias basadas en Fenómenos de Transferencia de calor
Fenómenos de transferencia de masa
En este curso estudiaremos las Operaciones Unitarias basadas en los fenómenos de transferencia de calor y de masa.
Debido a lo antes expuesto, debemos estudiar previamente una parte de la Ingeniería de procesos llamada :
BALANCE DE MATERIA YENERGÍA
Para poder cuantificar dichos fenómenos y así poder participar en la toma de decisiones en el diseño de un proceso sobre todo en las etapas de selección de procesos y el correspondiente equipo, su dimensionamiento y el balance económico de la inversión Inicial y de operación.
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA.
El balance de materia y energía tiene su fundamento en dos leyes. La primera deellas es la LEY DE LAVOISIER:
“LA MATERIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE SÓLO SE TRANSFORMA”.
La segunda es una ley análoga referida a la Energía:
“LA ENERGÍA NO SE CREA NI SE DESTRUYE SÓLO SE TRANSFORMA”.
Además requeriremos de las siguientes definiciones
Proceso Es una serie de acciones Operaciones o tratamientos que dan como resultado un producto.
Sistema Es cualquier porciónarbitraria o la totalidad de un proceso establecida específicamente para su análisis.
Frontera Es el límite que se circunscribe formalmente alrededor del sistema para delimitarlo.
Sistema abierto (o continuo)
Es aquel donde se transfiere material a través de la frontera del sistema.
Sistema cerrado (o por lotes, batch)
Es aquel donde no hay paso demateriales a través de su frontera durante el tiempo en que se desarrolla el proceso analizado.
Ecuación general del balance de materia.
= +
definición del análisis de balance en relación al tiempo
Balances de estado estacionario
Son aquellos donde no existen variaciones de flujo respecto al tiempo.
Generalmente se escriben como ecuacionesdiferenciales.
Balances de estado no estacionario
Son aquellos donde sí existen variaciones de flujo respecto al tiempo.
Dados los alcances de este curso, analizaremos sólo los balances de estado estacionario.
Balances de estado estacionario
1. Balances sin reacción química.
Son aquellos donde no hay acumulación ni generación de materiales durante el proceso por lo que la ecuación generalqueda:
0 = – + 0 – 0
por lo tanto podemos escribir =
Ejemplos:
1. En una planta de tratamiento de aguas, un espesador elimina H2O de los lodos residuales como se observa en la figura. ¿Cuántos Kgs. de agua salen del espesador por cada 100 Kgs. de lodos húmedos que ingresan a este proceso? Suponga estado estacionario.
2. En el proceso de concentraciónde Jugo de naranja, el zumo recién extraido y filtrado, que contiene 7,08% de sólidos en peso, se alimenta a un evaporador al vacío . ahí se extrae parte del H2O y el contenido de sólidos aumenta al 58% en peso. Para un insumo de 1000 Kg / hr calcule la cantidad de material en ambas corrientes de salida.
Por lo tanto [pic] de concentrado
Por supuesto que no tendremos siempre casos tansimples y por eso es necesario un
Método general de solución de problemas de balance de materia.
“Ce n’est pas assez d’avoir l’sprit bon, mais le principal est de l’a appiquer bien”
René Descartes.
Utilizar un método ordenado para analizar los problemas y presentar sus soluciones implica desarrollar el pensamiento lógico.
Sólo interesa la solución única ¡¡¡
Para esto se debe...
Definición
Operaciones Unitarias son las etapas Individuales y diferentes entre sí pero comunes a todos los tipos de industrias de procesos.
Clasificación de las Operaciones Unitarias
Las operaciones Unitarias se clasifican de manera general según el tipo de fenómenos Fisico-Químicos que intervienen en su estudio y aplicación.
Fenómenos demomento lineal – Flujo de Fluidos
Op. Unitarias basadas en Fenómenos de Transferencia de calor
Fenómenos de transferencia de masa
En este curso estudiaremos las Operaciones Unitarias basadas en los fenómenos de transferencia de calor y de masa.
Debido a lo antes expuesto, debemos estudiar previamente una parte de la Ingeniería de procesos llamada :
BALANCE DE MATERIA YENERGÍA
Para poder cuantificar dichos fenómenos y así poder participar en la toma de decisiones en el diseño de un proceso sobre todo en las etapas de selección de procesos y el correspondiente equipo, su dimensionamiento y el balance económico de la inversión Inicial y de operación.
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA.
El balance de materia y energía tiene su fundamento en dos leyes. La primera deellas es la LEY DE LAVOISIER:
“LA MATERIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE SÓLO SE TRANSFORMA”.
La segunda es una ley análoga referida a la Energía:
“LA ENERGÍA NO SE CREA NI SE DESTRUYE SÓLO SE TRANSFORMA”.
Además requeriremos de las siguientes definiciones
Proceso Es una serie de acciones Operaciones o tratamientos que dan como resultado un producto.
Sistema Es cualquier porciónarbitraria o la totalidad de un proceso establecida específicamente para su análisis.
Frontera Es el límite que se circunscribe formalmente alrededor del sistema para delimitarlo.
Sistema abierto (o continuo)
Es aquel donde se transfiere material a través de la frontera del sistema.
Sistema cerrado (o por lotes, batch)
Es aquel donde no hay paso demateriales a través de su frontera durante el tiempo en que se desarrolla el proceso analizado.
Ecuación general del balance de materia.
= +
definición del análisis de balance en relación al tiempo
Balances de estado estacionario
Son aquellos donde no existen variaciones de flujo respecto al tiempo.
Generalmente se escriben como ecuacionesdiferenciales.
Balances de estado no estacionario
Son aquellos donde sí existen variaciones de flujo respecto al tiempo.
Dados los alcances de este curso, analizaremos sólo los balances de estado estacionario.
Balances de estado estacionario
1. Balances sin reacción química.
Son aquellos donde no hay acumulación ni generación de materiales durante el proceso por lo que la ecuación generalqueda:
0 = – + 0 – 0
por lo tanto podemos escribir =
Ejemplos:
1. En una planta de tratamiento de aguas, un espesador elimina H2O de los lodos residuales como se observa en la figura. ¿Cuántos Kgs. de agua salen del espesador por cada 100 Kgs. de lodos húmedos que ingresan a este proceso? Suponga estado estacionario.
2. En el proceso de concentraciónde Jugo de naranja, el zumo recién extraido y filtrado, que contiene 7,08% de sólidos en peso, se alimenta a un evaporador al vacío . ahí se extrae parte del H2O y el contenido de sólidos aumenta al 58% en peso. Para un insumo de 1000 Kg / hr calcule la cantidad de material en ambas corrientes de salida.
Por lo tanto [pic] de concentrado
Por supuesto que no tendremos siempre casos tansimples y por eso es necesario un
Método general de solución de problemas de balance de materia.
“Ce n’est pas assez d’avoir l’sprit bon, mais le principal est de l’a appiquer bien”
René Descartes.
Utilizar un método ordenado para analizar los problemas y presentar sus soluciones implica desarrollar el pensamiento lógico.
Sólo interesa la solución única ¡¡¡
Para esto se debe...
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