proyecto final balance de masa




Universidad Industrial de Santander




Escuela de Ingeniería de Petróleos



Balance de masa y energía




Proyecto final




Presentado por : María José Díaz Molano

María Fernanda Espejo

Camila Alejandra Lizarazo

Luis Daniel Morales

Jorge Leonardo niño


Docente: Germán Gonzáles Silva



Bucaramanga, 19 de Septiembre del 2014



Tabla de contenidos

1. Introducción

2. Marcoteórico


3. Objetivos

4. Materiales y Procedimiento

5. Análisis del sistema
5.1 Diagrama de flujo
5.2 Tabla de grados de libertad
5.3 Algoritmo de solución

6. Observaciones y conclusiones


1. INTRODUCCIÓN

En el marco de la industria química, los procesos de balance de masa y energía cobran una gran importancia, donde a si vez se hace necesario el uso de elementos como los separadores,destiladores, mezcladores, divisores, reactores entre otros. Es importante destacar que estos procesos se basan en la concepción de que la masa, del mismo modo que la energía, no se crea ni se destruye sino que se transforma y que dada a su importancia dentro de la industria y por ende dentro de la economía, deben ser realizados con suficiente precisión para reducir posibles pérdidas. Precisamente, estaprecisión se encuentra regida principalmente por el diseño del sistema a utilizar, así como también por el conocimiento y habilidad de quién lo diseñe y ejecute.
Dentro del diseño se requiere la elaboración de un diagrama de flujo que represente el proceso químico que se llevará a cabo, el cual es conjunto de operaciones unitarias conectadas entre sí a través de un circuito de corrientes. Como estascorrientes se componen de sustancias, se requiere un estudio previo de las características de las mismas y cómo se comportarán al entrar en contacto y por supuesto, una predicción de resultados por medio de cálculos matemáticos.
Teniendo en cuenta estos conceptos, realizaremos un montaje que consistirá en una unidad, un separador y un reactor donde interactuarán corrientes de vinagre, aceite ybicarbonato.









2. OBJETIVOS

Comprobar experimentalmente la ley de conservación de masa aplicada a un proceso de balance con reacción química.


Aplicar los conocimientos adquiridos durante el semestre acerca del diseño de un diagrama de flujo que represente el proceso a realizar.


Pesar flujos de entrada del proceso para, mediante cálculos, predecir resultados del proceso




3. MARCOTEÓRICO



Como se dijo en la introducción, el proyecto tendrá como elementos clave un divisor, una unidad y un reactor. En estos elementos se pondrán a interactuar sustancias como aceite de cocina, vinagre y bicarbonato de sodio, donde la reacción entre los dos últimos cobrará protagonismo. Esta reacción se expresa químicamente de la siguiente manera:






Es importante destacar que en la reacción, elbicarbonato de sodio actúa como base frente al vinagre, es decir, ácido acético en agua, y se produce una neutralización  que puede ser total o parcial.

Así mismo y al mostrar reacción en una unidad, el sistema deberá regirse tanto por los conceptos de balance de sistemas sin reacción como por los que si la presentan. Debido a esto, es necesario recordar que además de que en ambos sistemas seconserva la masa, el sistema con reacción difiere del que no la tiene al no conservar sus moles e incluir el concepto de velocidad de reacción y reactivo límite, siendo este la sustancia, perteneciente a algún flujo de entrada, que se agota primero, respecto a las otras sustancias entrantes.


4. PROCEDIMIENTO Y MATERIALES



Materiales:
Balanza
Recipientes
Mangueras pequeñas
Silicona líquidaBomba inflable
Bicarbonato de sodio
Aceite de cocina
Vinagre

Para la elaboración del sistema mostrado en el diagrama de flujo, es necesario colocar el globo inflable al reactor de manera que no se filtren o salgan los gases a almacenar; luego hallar la masa de cada uno de los recipientes a utilizar, necesariamente del separador, del reactor y de los recipientes de medida; conociendo estas masas...