balance

“LEA 3 VECES CADA PROBLEMA ANTES DE EMPEZAR A RESOLVERLO”

PROBLEMAS DE BALANCE DE MATERIA
Nancy Ebner Gerschberg
Marlene Bou Bou

Problema 1.Dado el siguiente esquema, determine si la corriente W entra ó sale del sistema y calcule su
composición.
W
F = 100 lb
50 % EtOH
10 % MeOH
40 % H2O

P = 60 lb
80 % EtOH
15 % MeOH
5 % H2O

Problema 2.Dado el siguiente esquema, determine sila corriente B entra ó sale del sistema, calcule el
peso de las corrientes B y C.
B= ?
22 % MeOH
78 % H2O
A = 100 Kg
50 % EtOH
10 % MeOH
40 % H2O

C= ?
91 % EtOH
9 % H2O

Problema 3.Dado el siguiente esquema, determine la cantidad de producto final P y su composición.
A =350 lb aire
21 % molar de O2
79 % molar de N2
F = 16 lb
100 % CH4

P= ?
CO2
N2
H2O
O2

Problema 4.Seencontró que una pulpa húmeda tenía 71 % de agua. Después del proceso de secado se
determinó que se había eliminado el 60 % del agua original. Calcule:
a.- La composición de la pulpa seca
b.- La cantidad de agua eliminada por libra de pulpa húmeda alimentada

“LEA 3 VECES CADA PROBLEMA ANTES DE EMPEZAR A RESOLVERLO”

Problema 5.Un evaporador se alimenta con una solución acuosa quecontiene aproximadamente un 15
% de sólidos, para producir una solución concentrada con 35 % de sólidos. Determine:
i. Cuanta agua se evapora por tonelada de alimentación
ii. La cantidad de producto obtenido por tonelada de alimentación
Problema 6.Un tanque opera con 10000 lb de una solución saturada de NaHCO3 a 60 C. Se desea
cristalizar 500 lb del NaHCO3 a partir de esta solución. ¿A quetemperatura deberá
enfriarse la solución?
Datos de solubilidad del NaHCO3 en agua
Temperatura
10
20
30

(C)

Solubilidad

(g NaHCO3/100g H2O)

8.15

9.60

11.10

40

50

60

12.70

14.45

16.40

Problema 7.En la producción de aluminio a partir de mineral de bauxita, un paso crucial es la
separación de la alúmina de las impurezas minerales. En el proceso Bayer, esto se logramediante el tratamiento de bauxita con NaOH en solución, para producir NaAlO2. Debido a
que el NaAlO2 es soluble en agua, pero no los componentes residuales del mineral de
bauxita, puede obtenerse una separación dejando asentar dichos minerales y decantando la
solución acuosa de NaAlO2 y NaOH que no reaccionó. Para recuperar algo mas del
NaALO2 que quedó en la solución atrapada entre lossólidos asentados, se lava este “lodo”
repetidas veces con agua, se deja asentar y se decanta el agua de lavado. La figura muestra
una etapa de este proceso de lavado y asentamiento.
En esta etapa, se lava una lechada de alimentación que contiene 10 % de sólidos, 11 % de
NaOH, 16 % de NaAlO2 y el resto agua, con una corriente de agua de lavado que contiene
2 % de NaOH, para producir una solucióndecantada libre de sólidos, formada por 95 % de
agua y un lodo asentado con 20 % de sólidos. Calcule la cantidad de NaAlO2 que se
recupera en la solución decantada, si se alimenta lechada a razón de 1000 lb/h.
lechada

Agua de lavado

Estanque
de lavado
Solución decantada

Estanque de
sedimentación
Lodo lavado

2

“LEA 3 VECES CADA PROBLEMA ANTES DE EMPEZAR A RESOLVERLO”Problema 8.Se trata de concentrar por flotación sencilla, con adición de 42.5 g de reactivo por tonelada
de mineral, un mineral de plomo que previamente ha sido molido hasta obtener la
granulometría adecuada para el proceso de flotación. Las composiciones de la materia
prima de flotación, del concentrado y de los residuos son las siguientes:
Componente
SPb
SZn
CaCO3
SiO2

% en

MateriaPrima

Concentrado

Residuos

30
20
40
10

90
5
3
2

0.9
27.3
57.9
13.9

A la unidad se le incorpora agua, a razón de 4.6 m3 por tonelada de concentrado seco,
saliendo el 99 % del agua con los residuos y el otro 1 % con el concentrado. Se desea
conocer:
A. La cantidad de concentrado húmedo producida por hora, si la unidad se alimenta a
razón de 10 ton de mineral cada 24...