EJERCICIOS PRACTICOS PLANTAS Y PROCESOS INDUSTRIALES UPIICSA

5324475-281305INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
EJERCICIOS PRACTICOS
PLANTAS Y PROCESOS INDUSTRIALES
INGENIERIA INDUSTRIAL
JUAN ANTONIO BALDERAS MORALES
NOVIEMBRE 2010
5134610334645UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERIA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS
INDICE
1 CALCULOS BASICOS DE INGENIERIA
2 BALANCE DE MATERIA
Problemas Básicos de Balance de materia
MezcladoSeparación
Contacto a contracorriente
Balance con recirculación
Balance con derivación
Sistemas no reactivos
Sistemas reactivos
3 BALANCE DE ENERGIA
Problemas Básicos de energía y de Balance de Energia
Balances de procesos no reactivos
Balances de procesos reactivos
4 BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA
Balances de procesos no reactivos
Balances de procesos reactivos
GLOSARIO DE TERMINOSINTRODUCCION
Antes de adentrarnos en el estudio de esta asignatura es necesario comprender el significado de Ingeniería así también el de Ingeniería industrial, Ingeniería química y su importancia.
Ingeniería
La ingeniería es el conjunto de conocimientos y técnicas científicas aplicadas, que se dedica a la resolución u optimización de los problemas que afectan directamente a la humanidad.Ingeniería industrial
Es una rama de la ingeniería que se ocupa del desarrollo, mejora, implantación y evaluación de sistemas integrados de gente, dinero, conocimientos, información, equipamiento, energía, materiales y procesos.
También trata con el diseño de nuevos prototipos para ahorrar dinero y hacerlos mejores. La ingeniería industrial está construida sobre los principios y métodos del análisisy síntesis de la ingeniería y el diseño para especificar, predecir y evaluar los resultados obtenidos de tales sistemas. En la manufactura esbelta, los ingenieros industriales trabajan para eliminar desperdicios de todos los recursos.
Ingeniería Química
Es una rama de la Ingeniería que se ocupa del diseño, manutención, evaluación, optimización, simulación, planificación, construcción yoperación de plantas en la industria de procesos, que es aquella relacionada con la producción de compuestos y productos cuya elaboración requiere de sofisticadas transformaciones físicas y químicas de la materia.
BALANCE DE MATERIA
Los problemas de balance de materia están basados en la aplicación de la ley de la conservación de la materia, “Nada puede crearse y en cada proceso hay exactamente la mismacantidad de sustancia presente y después de que el proceso haya sucedido”.
Un balance de materia es un procedimiento para llevar a cabo una contabilidad exacta de la materia entrante y saliente de un proceso. Resumiendo lo anterior, la masa que entra a un proceso es igual a la que sale más la masa acumulada en el sistema.
Problemas Básicos de Balance de Materia.
En esta sección analizaremosproblemas en los que no hay reacción química o en los que no se necesita alguna ecuación o grafica de equilibrio para solucionarlos. Estos son:
Separación, Contacto a contracorriente, Contacto en paralelo, Balance con recirculación, Balance con derivación
MEZCLADO
Se presentan cuando dos corrientes de entrada se unen para dar una o más corrientes de salida.
Ejemplo 1
Se tienen dosmezclas de metanol-agua en matraces distintos. La primera contiene 40 % por peso de metanol y la segunda 70 % por peso de metanol. Si se combinan 200 g de la primera mezcla con 150 g de la segunda ¿Cuáles serán la masa y la composición del producto?
Solución:
Diagrama de Bloques
14859092710200g
00200g

4542790377825m(g)
00m(g)
106997571755MEZCLADOR
00MEZCLADOR
-1651003778250.400 g CH3OH/g0.600 g H2O/g
000.400 g CH3OH/g
0.600 g H2O/g
-8001021717000
4467860299720x( g CH3OH/g)
(1-x)(g H2O/g)
00x( g CH3OH/g)
(1-x)(g H2O/g)
43370502603500148590367665150g
00150g

31755213350.700 g CH3OH/g
0.300 g H2O/g
000.700 g CH3OH/g
0.300 g H2O/g
317532258000

Balance de materia total
200 g + 150 g = m
m= 350 g
Balance del metanol
80 g + 105 g = 350 g (x)
200g (0.4) +...