Trabajos de universidad

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE BALANCES DE MATERIALES Y ENERGÍA.
Los balances de materiales y energía se basan en la conocida Ley de Conservación de Materia y Energía que establece que la materia y energía no se crean ni destruyen si no que se transforma. Actualmente la conversión o transformación de masa a energía se lleva a cabo a nivel de energía nuclear (fusión y fisión atómica) con aplicacionesen reactores atómicos (plantas nucleares) y bombas atómicas. En el campo de los alimentos se presentan cambios macros, siendo de menor ocurrencia cambios moleculares, aunque a nivel de procesos bioquímicos se están dando reacciones bioquímicas que involucran moléculas de diversos compuestos químicos. Tales razones llevan a no considerar en los procesos alimenticios las transformaciones de materiaa energía ó viceversa. Así que normalmente se estudian en primer los Balances de Materia, luego los Balances de Energía y finalmente los Balances simultáneos de Materia y Energía. La resolución de los problemas es ante todo la aplicación del sentido común en cuanto siempre se tiene un ordenamiento y secuencias dentro de un proceso. Este sentido común implica el análisis de las situacionespresentadas y que nos permite, no siempre, llegar a la formulación matemática de las relaciones entre materiales y sus contenidos de energía en las diversas etapas de los procesos industriales. Siempre que sea posible, minimizar el empleo de ecuaciones, reemplazos necesarios crean puntos de equivocación. ya que los

El empleo de hojas de cálculo, con aplicaciones analíticas, no tanto matemáticasfacilitan considerablemente la resolución de problemas

1

BALANCES DE MATERIALES.

1.1 Secuencia para el desarrollo de Balances Para desarrollar adecuadamente los balances de materiales es recomendable seguir los siguientes pasos. Leer comprensivamente todo el problema. Seleccionar una simbología conveniente para todos los materiales y las corrientes que intervienen en el proceso. Elaborar undiagrama de flujo, colocando en el los símbolos de la diferentes corrientes. Establecer la consistencia de unidades. En lo posible emplear pesos de todas las corrientes en el sistema internacional. En las hojas de cálculo se pueden trabajar simultáneamente con diferentes sistemas de unidades. Colocar los valores numéricos consistentes en el diagrama de flujo. En el manejo de cálculosestequiometricos, escriba las reacciones químicas. Ya para solucionar el balance de materia, establecer las diferentes relaciones cuantitativas entre las diferentes corrientes del proceso, mediante ecuaciones o el análisis de las situaciones presentadas. Resolver las ecuaciones establecidas o resolver los análisis presentados y Finalmente comprobar los resultados obtenidos. Los diferentes pasos pueden sersimultáneos, y es el caso de los tres primeros, que al ir leyendo el problema se puede elaborar las diferentes etapas del diagrama de flujo e ir colocando la simbología correspondiente. 1.1.1 Lectura comprensiva del problema La lectura comprensiva de un problema, permite establecer claramente que operaciones se están realizando, que relaciones se tienen entre los diversos componentes y los diversosproductos que están en el proceso y estructurar la secuencia necesaria para dar solución al problema, que estará expresada numéricamente La lectura no solamente trata de la lectura en sí, sino también de cómo se redacta, como se establece en el siguiente ejemplo. Ejemplo 1. Un planta procesadora de lácteos, procesa 12.500 kilos diarios de leche con una composición promedio de: Proteína Lactosa GrasaCenizas 4,5% 3,2% 2,3% 0.8% y el resto agua.

Inicialmente se pasteriza sin que ocurran cambios en la composición de la leche luego en un separador se le retira la grasa, que lleva un 4% del agua.

De la leche desengrasada se destina para: Queso Yogurt Kumis 20% 15% 15%

Y el resto para empacar. En el procesamiento de queso se obtiene un 65% de suero. Se considera que se producen las...