Problemas de balance de materia

BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA

DEBER # 2 (Balances de material sin reaccion quimica)


1. Se encontró que una pulpa húmeda de papel contenía 71% de agua. Después de secarla se encontró que se había removido el 60% del agua original. Calcule lo siguiente:


a) La composición de la pulpa seca
b) La masa de agua removida por kilogramo de pulpa húmeda

2. En un proceso dedestilación para produccion de alcohol Etílico, se desea saber cuantos kilogramos de producto final diario se obtiene por consumo de kilogramo. De materia prima diaria; se conocen dos entradas de materia prima, una de 2200 lbm/h con una composicion del 94.29% de alcohol y el resto de agua, y la otra de 82.2% de alcohol y resto agua














Dato: Los ºGL reprensentan el porcentajede contenido alcohólico


3. La melaza (sacarosa) es fermentada para la producción de alcohol etílico a nivel industrial.
En una empresa destiladora se conoce que para que pueda haber una alimentación de melaza a los tanques de fermentación, debe ser diluida previamente de una concentración de 15% de agua a 85% de agua en un tanque de dilución y se desconocen en este tanque sus flujosmásicos en tonelada/hora de entrada y salida


¿Cuáles deben ser los flujos másicos correspondientes para que la fermentación sea eficiente?


4. Para el proceso mostrado en la figura, ¿cuál es el numero maximo de ecuaciones de balance de materia que se pueden establecer? Escribalos. ¿Cuántas ecuaciones de balance de materia independientes hay en el sistema?.












5. Unaseñora desea vender jugo de naranja natural y se compró una exprimidora industrial. La señora despues de hacer unos calculos a la naranja pudo determinar que el 20% es cascara y el 80% es pulpa, y después de un análisis a la cáscara exprimida determinó un residuo de pulpa que se queda en la cáscara.

Si la máquina exprime 200 kg de naranjas por hora, y ella decide vender cada kilogramo de pulpa a20 centavos. ¿Cuánto dinero ella gana por hora?

6. El efluente de una planta de fertilizantes se procesa mediante el sistema que se muestra en la parte inferior. Calcule todas las incognitas, si es posible.




















7. Un fabricante tiene contrato para producir carbón artificial para asar carne con un contenido maximo garantizado de 10% de humedad y 10% deceniza. El material básico que usan tiene el analisis: humedad 12.4%, material volátil 16.6%, carbono 57.5% y cenizas 13.5%. A fin de establecer las especificaciones (en sus limites), el fabricante planea mezclar con el material base una cierta cantidad de coque que tiene el analisis: material volátil 8.2%, carbono 88.7% y humedad 3.1%. ¿Cuánto coque deberán agregar a cada 100 lbm de material base?8. Se llaman sedimentos o lodos a los sólidos húmedos que resultan del procesamiento de las aguas residuales municipales. Los lodos deben secarse antes de convertirse en composta o de someterse a algún otro tratamiento. Si un lodo que contiene 70% de agua y 30% de sólidos se pasa por un secador y el producto resultante contiene 25% de agua. ¿Cuánta agua se evaporará por cada tonelada de lodos quese envíe al secador?

9. Con objeto de preparar una disolución de ácido sulfúrico al 50%, un ácido diluido de desecho que contiene 28% de ácido sulfúrico se mezcla con un ácido comprado que contiene 96% de ácido sulfúrico. ¿Cuántos kilogramos de ácido concentrado será necesario adquirir por cada 100 kg. de ácido diluido?

10. En una planta de separación de gases, el separador de alimentación debutano tiene los siguientes constituyentes:











La tasa de flujo es de 5804 kg mol/día. Si las corrientes de la parte superior y de los fondos del separador tienen las siguientes composiciones, ¿cuáles son sus tasas de flujo en kg mol/día?

| |%mol |
|Componente |domo |fondo |
|Propano...