Ejercicios procesos quimicos, Ejercicios de Procesos Químicos

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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE

PUEBLA

Facultad de Ingeniería Química

Banco de Problemas

IQ I

BALANCES DE MATERIA

M.C. ESMERALDA VIDAL ROBLES

1. Un fabricante de licores tiene un gran número dificultades en su columna de destilación. La operación se muestra en el diagrama. Ha encontrado que pierde demasiado alcohol por el producto de fondos (desperdicio). a. Analizar los grados de libertad del sistema. b. Calcular la composición de fondos para dicho fabricante. El peso de destilado es 1/ del de la alimentación Rta =b) 4.45% etanol; 95.5% agua 2.Típicamente se usan los evaporadores para concentrar soluciones, eliminando por ebullición algo del solvente. Para economizar en las necesidades de energía, frecuentemente se efectúa la evaporación en etapas; cada etapa proporciona algo de las necesidades de energía. En la evaporación en etapas múltiples que muestra la figura , se concentra una solución de azúcar con 50% en peso hasta 65% en peso, evaporando cantidades iguales de agua en cada una de las cuatro etapas. Para una alimentación de total de 50000 lb/h. Haga una tabla de grados de libertad y determine las concentraciones de las corrientes intermedias. Rta: X 2 = 0.53; X 3 =0.564; X 4 =0.

BALANCES DE MATERIA

ESTADO ESTACIONARIO

V 4 V 3 V 2 V 1

Alimentación Lo=50 000 lb/h 50% azúcar producto 65% azúcar

X 4 X 3 X 2

Etanol: 10%

A

Etanol: 60%

D

R

4. Se le solicita a un ingeniero que trabaja en cierta compañía, que establezca un sistema de recuperación de acetona. A partir de la información indicada en el diagrama, se desean conocer los flujos másicos de todas las corrientes, con el objeto de poder determinar el tamaño del equipo. Se pide calcular además la composición de la carga de alimentación a la columna de destilación. Rta = Aire = 9700 Kg/h F = 1260 Kg/h Acetona en agua = 1500 Kg/h X = 20% acetona Fd = 239 Kg/h Y = 80% agua Absorción Destilación Acetona en agua 1200 Kg/h Agua 10000 Kg/h Aire Acetona 3% Aire (^) Acetona 99% Acetona 5%

F 5

F 6

F 3

F 1

F 4

5.En el diagrama se muestran datos de un evaporador. Calcular la corriente de recirculación. Rta = 7667 Kg/h cristalizador e v a p o r a d o r agua 10 000 kg/h 20% nitrato de Na sol. sat. 0.6 kg nítrato/kg agua (100°F) sol. 50 % nítrato (300°F) 0.04 kg agua/kg cristal + agua

c) Caudal y composición total del destilado final. d) Caudal de la inyección de vapor de la torre con reflujo. e) Relación de reflujo R/D. Rta = a) 3150 Kg/h; 0.047 Kga/Kg; 0.25 Kgb/Kg b) 0.35 Kgb/Kg; 0.15 Kgc/Kg c) 1737 Kg/h; 0.04 Kgb/Kg; 0.94 Kgc/Kg d) 187 Kg/h e) 0. condensador F=5000 kg/h Xa=0. Xb=0. Xc=0. G 1 Yc=0. Ya Yb S 1 150 Kg/h Ya= W 1 2000 kg/h Xa=0. Xb Xc S 2 Ya= W 2 1600 kg/h Xa= 0. Xb= 0. Xc G 2 = 3000 kg/h R (^) D Xa= 0. Xb Xc