Segundo Parcial BdM EM 2014_resp 1

Balance de Materia
Segundo Examen Parcial. Semestre Enero-Mayo 2014.
Profesor: MC. Mónica Delgado Fabián
Nombre: ______________________________________________ Matrícula: ________________Problema 1 (30 puntos) –Balances de materia en régimen transitorio. Se desea producir una solución acuosa de ácido nítrico (HNO3) al 5% en peso, para lograrlo se cuenta con un tanque con una capacidadmáxima de 100kg. Por error un operario llena el tanque con una solución acuosa al 8% en peso de ácido nítrico. Para solucionar el error en un momento dado se comienza a adicionar agua en el tanque a razónde 4 kg/min y la solución de ácido nítrico se desborda con la misma velocidad. Considere que el tanque se encuentra perfectamente mezclado. Se pide:
a. Obtenga la composición de ácido nítrico en lacorriente que sale del tanque en % peso después de 5 minutos que se comenzó a adicionar agua. (20 puntos) R= 6.5%
b. ¿Cuánto tiempo demorará el sistema para alcanzar una composición en la solucióndentro del de 5% en peso de ácido nítrico? (10 puntos) R= 11.75 minutos


Problema 2 (40 puntos) –Balances por átomos. Un reactor se utiliza para descomponer una sustancia orgánica con fórmula C6H17O5N.Dado que en el reactor ocurren varias reacciones complejas, no se cuenta con información específica de las reacciones. Sin embargo, se conocen los compuestos que salen del reactor (ver tabla). Parauna alimentación de 20,000 g/h al reactor, se pide:
a. Determine el flujo molar de metano (CH4) en moles/h a la salida del reactor (20 puntos) R = 382.40 moles
b. La relación molar entre el amoniaco(NH3) y el CO2 (n1/n3) a la salida del reactor (20 puntos) R = 0.4
Datos disponibles para este problema:

Componente
Alimentación
Flujo mol a la salida
C6H17O5N
20,000 g/h
0
NH3
0
n1
CH4
0
n2
CO20
n3

Pesos atómicos: C=12, H=1, O=16, N=14






Problema 3 (30 puntos) –Balances de materia con reacción química y recirculación.
El metanol es sintetizado a partir de una reacción de monóxido de...