Clasec 2

FUNDAMENTOS DE LOS
PROCESOS INDUSTRIALES

Profesor: Danny Guzmán Méndez
danny.guzman@uda.cl
Departamento de
Metalurgia
Clase 2.

1. BALANCE DE MASA.
Ley de conservación de la
masa:

La materia no se crea ni se destruye solo
se transforma.

 Entrada
m

PROCESO

 Salida
m

Entradas – Salidas = Acumulación
El diseño de un nuevo proceso o el análisis de uno ya
existente no están completos hastaque se estable
que las entradas y salidas satisfacen la ecuación de
balance.

1. BALANCE DE MASA.
Proceso en estado estacionario:
NO EXISTE ACUMULACIÓN
Entradas – Salidas = 0

Balance diferencial: Cada término de la
ecuación de Balance es una velocidad,
procesos continuos.
Balance integral: Cada término de la
ecuación de Balance es una porción de la
cantidad
que
se
balancea,
procesos
discontinuos.1. BALANCE DE MASA.
Pasos para resolver un problema de balance de masa:

1.- Trace un diagrama simple del proceso

2.- Escriba las ecuaciones químicas involucradas s
3.- Seleccione una base para el cálculo

4.- Determine las variables y ecuaciones que las re

4.1- Nºde variables = Nº de ecuaciones => Exi
solución
5.- Proceda al balance de masa

1. BALANCE DE MASA.
4.- Determine las variables yecuaciones que las relacionan

A

B

PROCESO

x 1 , x 2,
x3….xn
A = Flujos
a, b, c….n = Componentes

x1, x2, x3….xn
C
x 1, x 2 ,
x3….xn

E 1: Σ F. Entradas = Σ F. Salidas

A=B+C

E 1: Σ x1 Entradas = Σ x1 Salida

x1 A = x1 B + x1+C

E 2: Σ x2 Entradas = Σ x2 Salida

x2 A = x2 B + xn
2C

E n-1: Σ xnEntradas = Σ xn Salida

1

xn A = x n B +
xn C
n+1
ecuacion

1. BALANCE DE MASA.

Ejemplo: Determinelas variables y ecuaciones que l

A Ton /h Pulpa

Filtro

B Ton/h Agua

20% Sólido
1 Ton/h Pulpa Concentrada
70% Sólido

1. BALANCE DE MASA.

Ejemplo: Determine las variables y ecuaciones que l

A Ton /h Pulpa
20% Sólido, 80%
Agua

Filtro

B Ton/h Agua

1 Ton/h Pulpa Concentrada
70% Sólido, 30% Agua

Flujos Pulpa: A = B +1
Flujos Sólidos: A*0,2=1*0,7
Flujos Agua: A*0,8 = B*1 +1*0,3

Sólo bastan2 ecuaciones
para resolver el problema
A=3,5 Ton/h Pulpa
B=2,5 Ton/h Agua

1. BALANCE DE MASA.
Balance procesos continuos en estado
estacionario:
En el proceso de concentración de jugo de naranja, el zumo recién
extraído y filtrado que contiene 7,08% de sólidos en peso, se
alimenta a un evaporador. En el evaporador se extrae agua y el
contenido de sólidos aumenta al 58% en peso. Para una entradade
1000 Kg/h. Calcule la cantidad de las corrientes de jugo concentrado
y agua de salida.

1. BALANCE DE MASA.
Balance procesos continuos en estado
estacionario:
1.Trace un diagrama simple del proceso
m1 Kg/h H2Ov

100 Kg/h Jugo
EVAPORADOR
7,08 % Sólido
m2 Kg/h Jugo
58 % Sólido

1. BALANCE DE MASA.

Balance procesos continuos en estado
estacionario:
2.- Escriba las ecuaciones químicasinvolucradas si
m1 Kg/h H2Ov

100 Kg/h Jugo
EVAPORADOR
7,08 % Sólido
m2 Kg/h Jugo
58 % Sólido

1. BALANCE DE MASA.

Balance procesos continuos en estado
estacionario:
3.Seleccione una base para el cálculo
Base: 100 Kg/h Jugo
m1 Kg/h H2Ov

100 Kg/h Jugo
EVAPORADOR
7,08 % Sólido
m2 Kg/h Jugo
58 % Sólido

1. BALANCE DE MASA.

Balance procesos continuos en estado
estacionario:
4.Determine las variables yecuaciones que las rel
m1 Kg/h H2Ov

Base: 1000 Kg/h Jugo
Variables: m1 y m2

1000 Kg/h Jugo
EVAPORADOR
7,08 % Sólido
m2 Kg/h Jugo
58 % Sólido

Ecuaciones:
1) 1000 = m1 +m2

2) 1000(0,0708)=m2(

1. BALANCE DE MASA.

Balance procesos continuos en estado
estacionario:
4.Nºde variables = Nº de ecuaciones => Existe so
m1 Kg/h H2Ov

Base: 1000 Kg/h Jugo
Variables: m1 y m2

1000 Kg/h Jugo
EVAPORADOR
7,08 %Sólido
m2 Kg/h Jugo
58 % Sólido

Ecuaciones:
1) 1000 = m1 +m2

2) 1000(0,0708)=m2(

1. BALANCE DE MASA.
Balance procesos continuos en estado
estacionario:
5.Proceda al balance de masa

Base: 1000 Kg/h Jugo

m1 Kg/h H2Ov

Variables: m1 y m2

877,93 Kg/h H2Ov
Ecuaciones:

1) 1000 = m1 +m2
1000 Kg/h Jugo
EVAPORADOR
7,08 % Sólido
m2 Kg/h Jugo
122,07 Kg/h
Jugo
58 % Sólido

2) 1000(0,0708)=m2(

1....