BALANCES DE MATERIALES EN EQUIPOS RELACIONADOS CON LA INGENIER A QU MICA

Universidad del Zulia.
Facultad de Ingeniería.
Escuela de Química.
S-061
Maracaibo, Estado Zulia.
Eduardo Colmenar V-25.489.344




BALANCES DE MATERIALES EN EQUIPOS RELACIONADOS CON LA INGENIERÍA QUÍMICA

El balance de materia de un proceso industrial es una contabilidad exacta de todos los materiales que entran, salen, se acumulan o se agotan en un intervalo de operación dado.
Se puedendistinguir cuatro tipos de balances de materia dependiendo del tipo de sistema:
Acumulación = Entrada - Salida + Generación - Consumo.   
Es un sistema con entradas, salidas y reacciones químicas.
Acumulación = Entrada - Salida.  
Sistema sin reacciones químicas.
Entrada = Salida.  
Sistema en estado estacionario, no hay acumulación ni reacciones químicas.
Acumulación = Generación - Consumo.  
Sistemasin corrientes de entrada ni de salida, pero con reacción química.









Equipos Más Relevantes:

Espesador de Fango:












Dispositivo utilizado en sistemas de aguas residuales que tiene como fin del secado de fango (también conocido como lodo) extrayendo el agua que este contiene. Básicamente el fango entra mezclado con ciertas cantidades de agua, mediante agitación se produce unaseparación entre el agua y los componentes del fango.

En el espesador no hay acumulación de materia ni reacción química. El balance de materia al espesador puede escribirse como:

Entrada = Salida










Columna de Destilación:








Dispositivo en régimen permanente cuyo fin primordial es la separación de componentes volátiles de no volátiles, mediante la diferencia que existe entre los putos deebullición de la sustancia en tratamiento. Al ser un dispositivo en régimen permanente, la acumulación de masa es 0. Por lo que al aplicar el balance de energía para dispositivos en régimen permanente se obtiene:
Entrada + producción = salida + consumo
Producción=0, Consumo=0  Entrada = Salida.
Cámara de Mezcla:






Es un equipo en el cual ingresan más de una corriente de fluido (gas ideal ovapor), que luego de mezclarse, salen bajo un mismo estado. La condición de funcionamiento para este equipo, es que las presiones de entrada deben ser iguales a la presión de salida. La cámara de mezcla funciona en régimen permanente y es adiabática. Aplicando la expresión de balance de materia a este dispositivo se tiene:
Flujos de Entrada = Flujo de Salida.

Evaporador:









Esun intercambiador de calor donde se produce la transferencia de energía térmica desde un medio a ser enfriado hacia el fluido refrigerante que circula en el interior del dispositivo. Es decir, el vapor entra por dentro de los tubos, y al ceder calor al líquido que circula por encima de los tubos, el vapor se condensa. Del evaporador sale la disolución concentrada y el disolvente evaporado. Este dispositivotrabaja en régimen permanente por lo que no hay acumulación alguna de masa, así que el balance queda definido por la expresión:
Entrada = Salida
Caldera:









La caldera es una máquina generada por la ingeniería, que fue diseñada para producir vapor. Este vapor se forma  a través de la transferencia de calor  a presión constante, en el cual el fluido entra o es originalmente un líquido que luegose calienta  y cambia de fase. Es un recipiente  que debe soportar presiones, por lo cual  es construido con acero laminado.

Al ser un dispositivo en régimen permanente, la entrada de materia y energía no se acumula, solo se produce un cambio de estado.
Flujo de Entrada = Flujo de Salida
Turbina:

Una turbina es un motor rotativo que es accionado por un fluido de trabajo (en movimiento) o por gas,los cuales mueven la turbina. La fuerza de su rotación por el fluido de trabajo convierte ese trabajo en energía utilizable (electricidad).Existen diferentes tipos de turbinas, dependiendo del fluido de trabajo que utilicen: de vapor, de gas, de energía eólica.
El aire se introduce en la turbina y se comprime al pasar a través de unas cuchillas rotativas, una vez comprimido pasa a una cámara...