Balance de Masa

El jugo de naranja fresco contiene 12% wt sólidos y el jugo de naranja concentrado posee 42% wt sólidos. Antiguamente, para realizar el proceso de concentración del jugo de naranja seutilizaba un proceso de evaporación, sin embargo, en el proceso existen algunos compuestos volátiles que se pierden, dejando al jugo concentrado con un sabor insípido.
El proceso actual deconcentrado soluciona este problema haciendo un “bypass” al evaporador de una fracción del jugo fresco. La fracción de jugo que entra al evaporador se concentra al 58% wt sólidos. Esteproducto luego es mezclado con el jugo fresco que realizo el “bypass” al evaporador, dejándolo a la concentración final deseada (42% wt sólidos).
En base a los pasos planteados en el cursoBIO340 para el balance de masas:
Calcule la cantidad de producto concentrado final que se producen con 100 kg de jugo fresco que entra al proceso.
Calcule todas las masas de lascorrientes del diagrama y exprese que porcentaje del flujo de alimentación inicial va al by-pass.

Diagrama de flujo






Variables a calcular:
M1: Fracción de sólido que entra alevaporador
M2: Fracción de sólito que pasa por el by-pass
M3: Fracción de agua que se evapora
M4: Fracción de sólido que sale del evaporador
M5: Fracción de sólido que sale del procesoEcuaciones:
M1+M2=100
M1=M3+M4
0,12M1=0,58M4
M2+M4=M5
0,12M3+0,58M4=0,42M5
Balance de Masa
M1=90,06 kg
M2=9,94 kg
M3=71,43 kg
M4=18,63 kg
M5=28,57 kg
Desarrollo
Cantidad deproducto concentrado final que se producen con 100 kg de jugo fresco que entra al proceso: 28,57 kg de jugo al 42% de sólido
La cantidad de jugo que entra al evaporador es de 90,06 kg, estorepresenta el 90,06%. Mientras que lo que entra al by-pass representa el 9,94% de la cantidad de jugo fresco al inicio del proceso.
Las masas fueron calculadas en el balances de masas.