problemario

 http://www.slideshare.net/thedarkrigen/operaciones-unitarias-16257921
SERIE # 1 Balances de Materia

1.- Problema 4.9

R=b) Hay un error en el libro, grados de libertad=1; c)mfresa=0.4858 lbm; mazúcar= 0.5932 lbm

2.- Problema 4.16

R= a) 0.3231; b) V20%/ V60%= 2.95; c) 256.7 L/h

3.- Problema 4.19, incisos a-b

R= a) VH2O= 0.6677 m3

4.- Problema 4.20

R= a) yH2O=1.24x10−35.- Problema 4.21, incisos a-b

R= a) 400 lbm/h (para B), 700 lbm/h (para C); b) R(A)=44.2, R(B)=33.3

6.- Problema 4.31

R= xB=0.1

7.- Frijoles de soya se procesan en 3 etapas. En la primera etapa 10,000 kg con 35% en peso de proteína, 27.1% de carbohidratos, 9.4% de cenizas, 10.5% de agua, y 18% de aceite, se trituran y prensan para eliminar parte del aceite. La torta resultante salecon 6% de aceite en peso. En la segunda etapa se alimenta una corriente de hexano que extrae más aceite, por lo que el frijol que abandona esta etapa sale con 0.5% en peso de aceite. El hexano con el aceite extraído abandonan esta etapa en una corriente diferente. En la última etapa, los frijoles se pasan por un secador rotatorio en donde se evapora parte del agua, quedando como producto final unfrijol de soya con 8% de agua en peso. Elabora un diagrama del proceso de 3 etapas y calcula: a) los kilogramos de frijoles que salen después de cada etapa; b) Calcula el porcentaje en masa de proteínas con las que sale el frijol en la última etapa.

R= a) ; ; ; b) 44.7%

8. Las columnas de destilación por etapas son dispositivos que separan materiales volátiles mediante la ebullición de loscomponentes más volátiles. Para que ocurra una adecuada separación, estos dispositivos requieren de la condensación de por lo menos una parte del vapor de salida, para regresarlo a la columna. Considera el sistema que se muestra en la siguiente figura. Suponga que la columna se usa para separar una mezcla de 3 componentes, que consiste en 7% en mol de acetona, 61.9 % ácido acético y el resto deanhídrido acético. Se diseña la columna para que produzca una corriente de fondos que no contenga acetona, y un destilado que contenga 10% de acetona y 88% de ácido acético. Si se opera a la columna de manera que se regrese como reflujo 60% del vapor desprendido por la parte superior, realiza un análisis de grados de libertad y calcula todos los flujos suponiendo que se van a producir 700 mol/h dedestilado.


R= 300 mol/h (fondos); 1050 mol/h (recirculados)

http://www.youtube.com/watch?v=AVUv7KraJ3g

9.- La separación de una mezcla de benceno, tolueno y xileno se lleva a cabo en dos columnas de destilación. A la primera columna se le alimentan 100 mol/h de una mezcla que contiene 40% en mol de benceno y el resto de tolueno y xileno. En el domo de la primera columna se obtienen 40 mol/hde destilado con una composición del 95% en mol de benceno y el resto de tolueno y xileno, los cuales están en relación de 10 a 1.
Los fondos de la primera columna se alimentan a la segunda. De esta columna sale un destilado que contiene 5% en mol de benceno y el resto de tolueno y xileno, los cuales están también en relación de 10 a 1. Para el fondo de la columna se obtiene xileno con 100% depureza. Determine los grados de libertad para el sistema global y para cada una de las torres, y calcula los flujos y composiciones de todas las corrientes.

R= xT=0.5767 (fondos torre I); 20 mol/h (fondos torre II); 40 mol/h (domo torre II)

10.- El flujo de alimentación a una unidad que consiste en dos columnas de destilación contiene 30% en mol de benceno (B), 55% de tolueno (T) y el restode xileno (X). Se analiza el vapor de destilado de la primera columna y se encuentra que contiene 1.06% en mol de X. El benceno y el tolueno en esta corriente están en una relación molar de 20.8 a 1. Los fondos de la primera columna, constituidos por los tres componentes, se alimentan a la segunda columna. En esta segunda columna se planea que 92% del T original cargado a la unidad (a la...