balance

DEBER DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA

1. Un secadero se alimenta con una suspensión acuosa de pulpa de papel, con un 6,7% en peso de sólido seco. El sólido que abandona el secadero contiene el 11% en peso de agua. Si el secadero elimina 75 000 kg/h de agua, ¿cuál será la producción diaria de pulpa de papel con un 11% en peso de agua?

2. 500 m3/h de aire húmedo (Ha = 0,042 mol agua/mol aireseco) se alimentan en una torre de absorción con el objetivo de eliminar el agua, de acuerdo con el esquema adjunto.

Calcular:
i) Los kg/h de H2SO4 del 98% necesario.
ii) Los kg/h de H2SO4 del 72% alimentado en la torre de absorción.
NOTA. Todos los porcentajes son en peso.

3. El análisis de cierto coque exento de hidrógeno es como sigue: humedad, 4.2%; cenizas, 10.3%; carbono 85.5%. Elcoque se somete a la combustión con lo cual se obtiene un gas de chimenea seco cuyo análisis es: CO2, 13.6%; CO, 1.5%; O2, 6.5%; N2, 78.4%. Calcular:

(a) Porcentaje de exceso de aire utilizado.
(b) Pies cúbicos de aire a 80 ºF y 740 mm de Hg que entran por libra de carbono quemada.
(c) Lo mismo que en (b) pero por libra de coque quemada.
(d) Pies cúbicos de gas de chimenea seco a 690 ºF / lbde coque.
(e) Pies cúbicos de gas de chimenea húmedo a las condiciones estándar / lb de coque.

4. En una prueba realizada en una caldera con alimentación de aceite no fue posible medir la cantidad de aceite quemado, aunque el aire que se empleó se determinó insertando un medidor ventura en la línea de aire. Se encontró que se había utilizado 5000 pies3 / min de aire a 80 ºF y 10 lb / plg2man. El análisis del gas de chimenea seco es: CO2, 10.7%; CO, 0.55%; O2, 4.75%; N2, 84.0%. Si se supone que el aceite está formado únicamente por hidrocarburos, calcular los galones por hora de aceite que se queman. El peso específico del aceite es 0.94.

5. El análisis de un gas es: CO2, 5%; CO, 40%; H2, 36%; CH4, 4% y N2, 15%. Este gas se quema con 60% de exceso de aire; la combustión escompleta. El gas y el aire entran a 60 ºF, y los gases de chimenea descargan a 500 ºF.
Calcular:
(a) El análisis del gas de chimenea seco.
(b) Pies cúbicos de aire por pie cúbico de gas.
(c) Pies cúbicos de gas de chimenea húmedo por pie cúbico de gas.

6. Para la manufactura del hielo seco un horno produce gas de chimenea seco que contiene 16.8% de CO2. Este gas se pasa por el sistema derecuperación de calor de una caldera y luego por un sistema de absorbedores en cuya entrada el contenido de CO2 es de 15.2%. Calcular los pies cúbicos de aire que han entrado al sistema por pie cúbico de gas de chimenea seco.

7. En la reacción: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O.
(a) ¿Cuántos gramos de carbonato de calcio se requieren para producir 1700 cm3 de bióxido de carbono a 780 mm de Hg y 17ºC?
(b) Si se desprenden 360 cm3 de bióxido de carbono a 754 mm de Hg y 20 ºC, ¿qué cantidad de gramos de carbonato de calcio fueron sujetos a la reacción?

8. El análisis de un gas natural es como sigue: CO2, 4.0 %; CH4, 72.0 %; C2H6, 12.0 %; N2, 12.0 %. ¿Cuál es la composición en peso? ¿Qué peso molecular tiene? ¿Qué densidad a 60 ºF y 30.0 plg de Hg? ¿Cuál es el peso específico comparado conel del metano?

9. Un evaporador se carga con una solución de NaCl al 25%. Se van a producir 14 670 lb de sal seca por hora. La sal formada retiene 20%, con respecto a su peso, de la salmuera (26.9% de la sal). ¿Cuántas libras de solución se cargan al evaporador por cada hora?

10. Si se disuelven 100 g de Na2SO4 en 200 g de H2O y la solución se enfría hasta obtener 100 g de Na2SO4.10H2Oencontrar:
a) Composición de la solución residual ("licor madre")
b) gramos de cristales que se recuperan por 100 g iniciales de la solución.

11. Una serie de evaporadores de azúcar opera con 120 ton cortas por cada 24 h, de caña de azúcar pura, las cuales se cargan a los evaporadores en la forma de una solución al 38% y se descargan a modo de una solución al 74%. ¿Qué cantidad de agua...