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Balance de Materia: Ejercicios para la Consolidación de Conocimiento, Ejercicios de Procesos de Producción

procesos productivos balance de materia

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 07/04/2022

DuvanGomez
DuvanGomez 🇨🇴

4 documentos

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ANEXO – Tarea 3 – Balance de materia
Importante: Cada aporte se debe realizar a puño y letra y debe
subirse al foro colaborativo, dichos aportes deben estar marcados en
su encabezado con el nombre, código y fecha.
El trabajo es colaborativo pero cada uno de los estudiantes del grupo
debe realizar los 10 ejercicios y el grupo debe discutir y decidir cuales
ejercicios entregar de acuerdo al desarrollo y resultados de los mismos.
Cada uno de los estudiantes es responsable de los ejercicios entregados
en el colaborativo. RECUERDE: No basta con subir los aportes de los 10
ejercicios al foro, cada estudiante debe participar en la discusión para
elegir los aportes que conformaran el trabajo consolidado que
entregaran como grupo.
Esta actividad está diseñada para la consolidación de conocimiento,
teniendo en cuenta la Unidad 2 balance de materia en procesos
unitarios, en el que realizarán los ejercicios propuestos a continuación:
1. Defina el significado de los siguientes términos:
-Ley de la conservación de la materia.
-Operación Unitaria y Proceso Unitario
-Sistema cerrado
-Sistema abierto
-Estado estacionario
-Estado NO Estacionario
2. En una PTAR se generan lodos con 92% de humedad, los cuales
son ingresados a un espesador de banda por gravedad donde el
porcentaje de humedad se reduce a 85%, posteriormente se
somete a un proceso de deshidratación donde por medio de un
lecho de secado de lodos pasan a contener un 40% de materia
seca (Ms).
a) Calcule los grados de libertad del problema y determine por
cual de las unidades debería comenzar a resolver el ejercicio.
b) Calcular los litros de agua que salen de cada unidad.
c) Calcular la cantidad inicial de lodos que entraron al espesador,
teniendo en cuenta que la cantidad de materia seca (Ms) que
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ANEXO – Tarea 3 – Balance de materia Importante: Cada aporte se debe realizar a puño y letra y debe subirse al foro colaborativo, dichos aportes deben estar marcados en su encabezado con el nombre, código y fecha. El trabajo es colaborativo pero cada uno de los estudiantes del grupo debe realizar los 10 ejercicios y el grupo debe discutir y decidir cuales ejercicios entregar de acuerdo al desarrollo y resultados de los mismos. Cada uno de los estudiantes es responsable de los ejercicios entregados en el colaborativo. RECUERDE: No basta con subir los aportes de los 10 ejercicios al foro, cada estudiante debe participar en la discusión para elegir los aportes que conformaran el trabajo consolidado que entregaran como grupo. Esta actividad está diseñada para la consolidación de conocimiento, teniendo en cuenta la Unidad 2 – balance de materia en procesos unitarios, en el que realizarán los ejercicios propuestos a continuación:

  1. Defina el significado de los siguientes términos:
  • Ley de la conservación de la materia.
  • Operación Unitaria y Proceso Unitario
  • Sistema cerrado
  • Sistema abierto
  • Estado estacionario
  • Estado NO Estacionario
  1. En una PTAR se generan lodos con 92% de humedad, los cuales son ingresados a un espesador de banda por gravedad donde el porcentaje de humedad se reduce a 85%, posteriormente se somete a un proceso de deshidratación donde por medio de un lecho de secado de lodos pasan a contener un 40% de materia seca (Ms). a) Calcule los grados de libertad del problema y determine por cual de las unidades debería comenzar a resolver el ejercicio. b) Calcular los litros de agua que salen de cada unidad. c) Calcular la cantidad inicial de lodos que entraron al espesador, teniendo en cuenta que la cantidad de materia seca (Ms) que

se extrae del lecho luego de los 20 días que dura el secado es 500Kg.

  1. La preparación de una aleación para fundición se realiza mediante la alimentación de cantidades controladas de materias primas a una tolva de carga hasta que tenga la cantidad correcta para el horno de fusión. La carga se coloca en un horno y se agrega energía hasta que la aleación se derrita y se alcanza la temperatura final. Se tienen, 3600 kg de zinc puro, 14500 kg de cobre puro y 8500 kg de chatarra reciclada (mezcla de zinc y Cobre) que se colocan en la tolva de carga para el siguiente ciclo de fusión. La fracción másica de cobre en la chatarra es 0.79. Calcule la masa de la mezcla en la tolva y su composición general.
  2. Un estudiante determina en el laboratorio que 1200 kg de carne de res tiene la siguiente composición:

una columna de destilación, en la cual no hay acumulación neta. Los 250 moles/h del fluido son distribuidas en dos corrientes; una es elevada y destilada, y la otra se constituye en la corriente de base, el fluido destilado contiene 85% de Dicloruro de etileno y el fluido base contiene 12% de Dicloruro de etileno. ¿Cuál es el porcentaje de flujo de cada corriente? Realice el diagrama del proceso

  1. Se quema carbón de Illinois a una tasa de 750 Kg.s-1. Si el análisis elemental del carbón indica que contiene 5.00% de azufre. El azufre en la ceniza es 3% del Azufre que entra ¿Cuál es la cantidad de SO 2 emitida en un año? NOTA: Tenga en cuenta que el azufre en su estado natural se encuentra como S 8. Esto es importante para establecer la ecuación de combustión del azufre en forma correcta.
  2. Una suspensión de fermentación que contiene Streptomyces kanamyceticus se filtra en continuo en un filtro rotatorio de vacío. Se alimentan 140 kg h-1^ de suspensión de manera que 1 kg de suspensión contiene 60 g de sólidos celulares. Para mejorar las velocidades de filtración se alimenta como coadyuvante tierras diatomeas a una velocidad de 10 kg h-1. La concentración de kanamicina en la suspensión es de 0.5% en peso. El líquido filtrado se recoge a una velocidad de 112 kg h-1; la concentración de kanamicina en el filtrado es de 0.045% en peso. La torta del filtro que contiene las células y el coadyuvante se eliminan continuamente del filtro. Realice el diagrama del proceso a. ¿Qué porcentaje de líquido contiene la torta del filtro?

b. Si la concentración de kanamicina en el líquido de la torta del filtro es la misma que en el filtrado, ¿cuánta kanamicina se absorbe por kg de coadyuvante?

  1. Un lodo, compuesto de CaCO3 (s) en una solución de NaOH y agua es lavado con una masa igual de solución de NaOH al 5% p/p. La mezcla de sedimento húmedo contiene 2 lbm de solución por lbm de CaCO3 sólido. La parte de solución del sedimento húmedo puede ser considerada de igual composición al de la solución limpia (libre de sólidos) que se retira en la parte superior de la unidad. Si el lodo alimentado contiene igual composición másica en cada uno de sus componentes, calcule la concentración final de la solución limpia.