ingeniero

Problema 1.
Una solución que contiene 10 % de NaCl; 3 % de KCl y 87 % de agua se alimenta al proceso mostrado en la figura a la velocidad de 18400 Kg/h. las composiciones de las corrientes son como se indica. Producto del evaporador: (P): NaCl 16,8 %; KCl 21,6 % y H2O 61,6 %
Recirculación: (R): NaCl 18,9 %; KCl 12.3%; H2O 68.8%. Calcúlese los Kg/h de (P) y (R), también complete lascomposiciones de cada corriente.





Balance general de masa (agrupar los 3 componentes)
A=C+D+F

Balance de NaCl Balance de KCl Balance de H2O
(0.1)(18400)=(1)(C) (0.03)(18400)=(1)(D) (0.87)(18400)=(1)(F)Balance de mezclador
A+R=B------------①
Balance de NaCl
(0.1)(18400)+(.189)R=(XNaCl,B)B=1840+.189R=(XNaCL,B)--------②
Balance de KCl
(0.03)(18400)+(.123)R=(XKCl,B)B=552+0.123R=(XKCL,B)--------③
Balance de H2O
(0.87)+(0.688)R=(XH2O,B)B=16008+0.688=(XH2O,B)--------③




Balance en evaporador
B=F+C+D
B=16008+1840+P
B-P=17848---------⑤

B de NaCl
(XNaCl)(B)=1840+(.168)(XNaCl)(B)-(.168P)=1840--------⑥

B de KCl
(XKCl)(B)=0+0+0.216P
(XKCl)(B)=0.216--------⑦

B de H2O
(XH2O)(B)=(1)(F)+0+0.616P
(XH2O)(B)-0.616P=16008--------⑧

Balance de cristalizador
P=D+R
P=552+R-------------⑨

B de NaCl
(0.168)(P)=(0.189)R---------------⑩

B de KCl
(0.216)(P)=(552)+(0.123)R--------⑪

B de H2O
(0.616)(P)=(0.688)R--------⑫

Sustituyendo ⑨ en ⑩(.168)(552+R)=0.189R
92.736+.168R=.189R

P=552+4416=4968

Sustituyendo en ⑤
B-P=17848
B=17848+P
B=17848+4968=22816

Sustituyendo en ①
A+R=B
A=B-R
A=22816-4416=18400

Problema 2.
Una corriente A (en Kg/min.) que contiene 30% m de etanol y 70% m de agua se mezcla con otra corriente B (en Kg/min.) que contiene 60m %m de etanol y el resto de agua. La corriente de mezcla C (a lasalida de la unidad mezcladora) contiene 35%m de etanol. Calcular:
a) La proporción entre las corrientes A y B, esto es (A/B)
b) Si la corriente de salida C es 4500 Kg/h ¿Cuál es la relación entre las corrientes A y B? ¿Esta relación ha cambiado o no?


Balance General
A + B = C
0.30 A + 0.60 B = 0.35 C … (1)
0.70 A + 0.40 B = 0.65 C … (2)
A) Ecuación 1 entre B
0.30 A + 0.60B = 0.35 C
B B
Sustituir C=A+B
0.30 A + 0.60 = 0.35 (A + B)
B B
0.30 A + 0.60 = 0.35 A + 0.35 B
B B B


0.30 A + 0.60 = 0.35 A + 0.35
B B
0.30 A - 0.35 A = 0.35 – 0.60
B B-0.05 A = -0.25
B
A = -0.25 = 5
B -0.05
B)
ETANOL 0.30 A + 0.60 B = 0.35 (4500) …(1)
H2O 0.70 A + 0.40 B = 0.65 (4500) …(2)

(0.30 A + 0.60 B = 1575)(2)
(0.70 A + 0.40 B = 2925)(-3)

0.60 A + 1.2 B = 3150
-2.1 A – 1.2 B = -8775

-1.5 A = -5625

A= -5625 A= 3750
-1.5Sust A = 3750 en EC 1

0.30 (3750) + 0.60 b = 1575
1125 + 0.60 b = 1575
0.60 B = 1575 – 1125
B = 1575 – 1125
0.60
B = 750

POR LO TANTO A = 3750 = 5
B



Problema 3
Puede recuperase acetona de un gas portador, disolviéndola en una corriente de agua pura en una unidad llamada absorbedor. El diagrama de flujo de lafigura siguiente, 2000 lbm/h de una corriente con 20% de acetona se tratan con 1000 lb/h de una corriente de agua pura, lo que produce un gas de descarga libre de acetona y una solución de acetona en agua. Supóngase que el gas portador no se disuelve en el agua.
C Gas Agua B...