balance

Profa. Isaura García Maldonado.

26/08/2014 17:36

1

• Mezclado
• Evaporación
• Secado
Separación

• Destilación
• Absorción
• Filtración

El mezclado es una operación unitaria que consiste en
integrar, combinar dos o más sustancias con el fin de obtener un
producto o subproducto uniforme.
Las operaciones de mezclado se usan con una gran
variedad de propósitos. Entre ellosse encuentran la
homogeneización de materiales, la transferencia de calor, la
dispersión de gases en líquidos, etc.
El mezclado es esencial en la industria para la
transformación de materias primas en productos. Esta operación
unitaria se puede llevar a cabo en uniones de tuberías o en
equipos de mezclado.

El ácido agotado de un proceso de nitración contiene 43% de
H2SO4 y 36% de HNO3.La concentración de este ácido diluido se
incrementa mediante la adición de ácido sulfúrico concentrado, que
contiene 91% de H2SO4 y ácido nítrico concentrado, que contiene 88%
de HNO3. El producto deberá contener 41.8% de H2SO4 y 40% de HNO3.
Calcular las cantidades de ácido agotado y de ácidos concentrados que
deberán mezclarse para obtener 100 lb/h del ácido mezclado reforzado.
43 % deH2SO4
36 % de HNO3

1

3

21 % de H2O

88 % de HNO3
12 % de H2O
M4 = 100 lb/h

91 % de H2SO4
9 % de H2O

MEZCLADOR
2

4

41.8 % de H2SO4
40 % de HNO3
18.2 % de H2O

Un gas que contiene 79.1% de N2, 1.7% de O2 y 19.2% de SO2, se
mezcla con otro gas que contiene 50% de SO2, 6.53% de O2 y 43.47%
de N2, para producir un gas que contiene 21.45% de SO2, 2.05% de O2
y 76.50% deN2. Todas las composiciones corresponden a porcentaje en
mol. Determine en qué proporción deberán mezclarse las corrientes de
entrada al proceso.
50 % de SO2
2

6.53 % de O2
43.47 % de N2

79.1% de N2
1.7% de O2
19.2% de SO2

21.45 % de SO2
1

MEZCLADOR

3

2.05 % de O2

76.50 % de N2

Es una operación unitaria mediante la cual una sustancia pasa
del estado líquido alestado vapor, por el suministro de energía
calorífica.
Aplicaciones Típicas de Evaporación:
En los procesos
de ingeniería química
la evaporación se
utiliza generalmente
para separar líquido de
una solución.

• Concentración de producto.

• Pre-concentración de la alimentación al secador.
• Reducción de volumen.
• Recuperación de agua o solvente
• Cristalización.

2

Solventeevaporado

EVAPORADOR

Solución
diluida

1

3

Solución
concentrada

A un evaporador se alimentan 100 000 kg/día de una solución
que contiene 38 %w de azúcar, obteniéndose una solución concentrada
con 74 %w. Calcúlese el peso de solución obtenida y la cantidad de
agua evaporada.
2

M1=100 000 kg/día
38 %w azúcar

1

H2 O

3

74 %w azúcar

El secado se describe como elproceso mediante el
cual se elimina líquido de un sólido. Generalmente la cantidad
del líquido en el sólido es pequeña, por lo que se dice que el
sólido está húmedo.
Esquema del proceso de secado
2

Sólido
Húmedo

1

SECADOR

Líquido
removido

3

Sólido
seco

Por un túnel secador se pasa continuamente papel húmedo
que contiene 0.1 lb agua/lb de papel seco y sale con 0.02 lbde
agua/lb de papel seco. ¿cuántas lb de agua se evaporan por hora si

al secador se introducen 1000 lb de papel húmedo por hora?
2

H2 O
Papel

Papel
H2 O
0.1 lb H2O/lb papel

1

SECADOR

3

H2O
0.02 lb H2O/lb papel

Una pulpa de madera húmeda contiene 68% en peso de

agua y después de secarla se determina que se ha eliminado el
55% del agua original de la pulpa.Calcúlese la composición de la
pulpa seca y su peso para una alimentación de 1000 kg/min de
pulpa húmeda.
2
pulpa

M1=1000kg/min

68%w H2O

1

SECADOR

H2 O

3

Pulpa

H2 O

La destilación consiste en separar de una mezcla líquida
uno o más componentes, basándose en la temperatura de
ebullición de cada componente presente en la mezcla.
Los componentes de menor

Los...