Introducción A La Ingeniería Química

Capítulo 1 Balance macroscópico de materia
DATOS. La humedad relativa se define como el cociente entre la presión parcial de agua en
una masa de aire (pH2O) y lapresión de vapor del agua a la temperatura de la masa de aire
(PºH2O): Hrel = pH2O/pºH2O).
Los componentes del sistema son aire seco y agua. El sistema esestacionario y no hay reacciones químicas. Los
balances se van a realizar en unidades molares (kmol/min) dado que los datos de las corrientes están en unidadesvolumétricas y considerando que se trata de gases ideales, pasar de unidades volumétricas a molares es muy asequible
mediante la ecuación de los gases perfectos. Lasecuaciones de los balances de materia de componente y global
para este dispositivo experimental son:
;
Es importante señalar en este problema, como en el anterior, lapresencia de la corriente 2, denominada
corriente de derivación, bypass o circunvalación. Esta corriente es una pequeña parte de la corriente fresca
entrante alsistema que permite incorporar al producto final, elementos esenciales que se han perdido en el tratamiento
realizado en el proceso. En este caso, la corriente dederivación permite incorporar al producto final
(corriente 6) parte de la entalpía perdida en el proceso de condensación del agua vapor que contenía inicialmente.En primer lugar se determina el caudal molar de la corriente 6, que es la base de cálculo del problema. Aplicando
la ecuación de los gases perfectos:
Por lotanto, w6 = 1,23 kmol/min. Dado que la humedad relativa de esa corriente es del 60 %, eso quiere
decir que el caudal de agua de la corriente 6 será:
(1)
(2)
(