Ejercicios

Balances de Masa.

Balances de masa sin Reacción Química.
Suponga bases de cálculo para la condición de entrada cuando sea necesario.

1.-El jugo de naranja fresco consiste generalmente en 12% en peso de sólidos en solución Acuosa (% en peso); dichos sólidos son principalmente azúcares. Apara reducir los costos de traslado a menudo se concentra, luego se reconstituye al llegar a su destino.El proceso de concentración se efectúa en evaporadores de diseño especial, de tiempo de residencia corto que operan a presiones menores que la atmosférica para reducir las pérdidas de los componentes de sabor y aroma, presentes en cantidades muy pequeñas que son muy volátiles y sensibles al calor. Como generalmente no pueden evitarse algunas pérdida de estos componentes, la práctica común esconcentrar el jugo un poco más de lo necesario y después agregar una pequeña cantidad de jugo fresco al concentrado para obtener un producto de mejor aroma y sabor. Supóngase que se utiliza 10% de la alimentación inicial para el proceso de reconstitución y que se opera al evaporador para obtener un jugo de descarga que contiene 80% de sólidos en solución. Si al proceso se alimentan 10.000 lb/h dejugo fresco, establecer el balance de masas y calcular la composición del producto final

2.- En una columna de destilación se separa una mezcla equimolar de etanol, propanol y butanol, con una composición de cabeza que contiene 66,66% de etanol y nada de butanol y una corriente de cola que no contiene nada de etanol. Calcular las cantidades y las composiciones de las corrientes de destilado yfondos, para una alimentación de 1000mol/h.

3.- Una mezcla liquida 20% molar de N2, 30% de CO2 y 50% de O2, se separa en una columna de destilación dando un flujo de cabeza (N2 y CO2) y un flujo de cola (2,5%N2, 35% CO2 y O2). Este flujo se alimenta a una segunda columna destiladora dando un producto de cabeza 8% de N2, 72% de CO2 y 20% O2 y un producto de cola CO2 y O2. Para una alimentación de2000mol/h.
Calcular los flujos y composiciones restantes.

4.- Se requiere recuperar acetona de un corriente gaseosa, para ello se utiliza una columna de absorción por la cual se introduce una corriente de agua en la parte superior de ésta . El gas se introduce en la parte inferior de la columna en contracorriente respecto al agua. La corriente gaseosa, cuyo flujo es 200 kg/h, tiene un 20% deacetona y el flujo de agua pura es de 1000 Kg/h. El contacto con el agua produce una descarga libre de acetona. Suponga que el gas portador no se disuelve en el agua. Establezca el balance de masas.

5.-En el proceso de purificación del salitre a KNO3, el principal problema es la sal (NaCl), presente de manera natural en los salares, las empresas productoras de Nitrato de Potasio realizan elsiguiente proceso para purificarlo, desde una sal cruda con un 99% de KNO3 y 1% de NaCl, se disuelve en agua fresca mas una solución agotada de reciclo, en un reactor agitado que eleva la temperatura a 70° C, produciendo una solución saturada de KNO3 y NaCl, este licor se envía a un cristalizador, saliendo la solución saturada de KNO3 y 2,5% en peso de NaCl mas una fracción solida de KNO3 a 25°C. ElSolido se separa por centrifugación y la solución agotada en parte se recicla y en parte se purga, la pulpa solida que sale de la centrifuga retiene un 10% de solución liquida como humedad, esta se envía a un secador donde se elimina toda el agua. La solubilidad del Nitrato de potasio en 100 lb de agua es 45,8 lb a 30°C y 138 lb a 70°C, Independiente de la concentración de NaCl en solución,para 100 lb/de Sal Cruda, calcular:
Composición del producto solido
6.-Una planta de tratamiento de agua procesa una suspensión que contiene 500ppm de impurezas. La remoción se hace con perdidas de un 10% de agua portadora. Las ordenanzas municipales permiten un máximo de 100 ppm de impurezas en la suspensión para poder descargar a los ríos. El proceso remueve impurezas hasta dejarlas en 10ppm....