Guia de problemas Ing Quimica

UNIVERSIDAD DE ORIENTE NUCLEO DE ANZOÁTEGUI ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICAPRINCIPIOS DE INGENIERÍA QUÍMICA
PREPARADOR: MIGUEL LÓPEZ


Tema I: Balance de Materia sin Reacción Química.

Problema 1

Es alimentada una solución compuesta por etanol y agua, dicha solución tiene una molaridad de 1,7 y una densidad de 995 kg/m3, a razón de 2000 kg/h a un separador que produceuna corriente con un caudal de 1400 kg/h y una composición de 90% de etanol y el resto agua. Calcular el caudal y la composición de la otra corriente que se obtiene del separador.

Problema 2

Son alimentados 1000 m3/h de aire húmedo a 32°C y 0,35 atm (Humedad molal=0,042 gmol-H2O/gmol-Aire seco), a una torre de absorción con el objetivo de eliminar la mayor cantidad de agua presente en dichacorriente. Realice el análisis de grados de libertad con la ayuda del esquema adjunto, además calcule:

a) El flujo y composición molar de la corriente F2, así como también, el flujo volumétrico (m3/min) que tendría dicha corriente si es sometida a 60°C y 4 atm de presión.
b) Punto de rocío del agua en la corriente F2. Constantes de Antonie para el agua A=8,10765 , B=1750,29 y C=235
c)Determine el valor de todas las corrientes del proceso a un 50% de la escala, así como también los Kg/h de la corriente de aire húmedo (F1) que deben alimentarse por cada Kg/h de acido sulfúrico concentrado fresco (F5).
d) Se sugiere la posibilidad de sustituir el mezclador y el punto divisor por un evaporador, con lo cual habrá un re-arreglo en el proceso. Indiqué cual será y por qué, Además calcule elporcentaje de agua con respecto al agua alimentada en F1 que debería eliminar dicho equipo para que no afecte el desempeño del proceso en general.












F2 F3


F5F6

F4 F7



F1


Donde:
F2 tiene una humedad absoluta de 0,0012 g-H2O/g-Aire seco.
F3 tiene un % molar de H2SO4 de 72%
F5 tiene un % molar de H2SO4 de 98%
F6 tiene un % molarde H2SO4 de 67%

Problema 3

150 Kg de una solución saturada de AgNO3 a 100°C se enfrían a 20°C, eliminándose los cristales formados mediante una filtración. La torta húmeda del filtro, que contiene 80% de cristales sólidos y 20% de solución saturada en peso, pasa a un secador en el cual se elimina el agua restante. Calcular la fracción del AgNO3, en la corriente de alimentación finalmenterecuperada como cristales secos, así como la cantidad de agua que debe eliminarse en la etapa de secado.

Datos adicionales:
Solubilidad del AgNO3 a 100°C es de 952 g AgNO3/g H2O.
Solubilidad del AgNO3 a 20°C es de 22 g AgNO3/g H2O.


Problema 3

Se dispone de una corriente obtenida en el procesamiento de un crudo, con un caudal de 1000 moles/h y constituida por un 20%m de propano, un 30%mde isobutano, un 20%m de isopentano y un 30%m de pentano. Se desea separar dicha corriente en dos fracciones por destilación. El destilado debe contener todo el propano de la alimentación, el 80% del isopentano alimentado a la unidad, y además su contenido en isobutano será del 40%. La corriente de fondo contendrá todo el pentano de la alimentación. Se pide:

a. Representar la columna,...