siguientes problemas

Ejemplos de problemas de balance de materia sin reacción química que se
resolverán en clase utilizando el procedimiento descrito en el libro de
Felder.
BALANCE DIFERENCIAL EN PROCESOS CONTÍNUOS
PROCESO DE DESTILACIÓN
1. Mil kilogramos por hora de una mezcla de benceno (B) y tolueno (T) que
contiene 50% en masa de benceno se separan, por destilación en régimen
permanente, en dos corrientes que salen de la torre una por su parte superior
(cabeza) y otra por la parte inferior (colas). La velocidad de flujo másico del
benceno en la parte superior del flujo es de 450 kg de B/hr y la de tolueno en la
parte inferior del flujo es de 475 kg de T/hr.
Calcule las velocidades de flujo no conocidas de los componentes en los flujos
de salida
PROCESO DE SEPARACIÓN UTILIZANDO MEMBRANAS
2. Las membranas representan una tecnología relativamente nueva para separar
gases. Una aplicación que ha llamado la atención es la separación de oxígeno y
nitrógeno del aire. La figura siguiente ilustra una membrana con poro de 10 -9m
que se fabrica aplicando un recubrimiento muy delgado de polímero a una capa
de soporte de grafito poroso. ¿Cuál es la composición del flujo de desecho si
éste equivale al 80% de la entrada?
PROCESO DE SECADO
3. Los pescados pueden convertirse en harina para alimento animal. El proceso
consiste en extraer el aceite, la torta de pescado desgrasada se seca en
tambores rotatorios, se muele finamente y se empaca. El producto final contiene
65% de proteínas. Un lote de torta de pescado contiene 80% de agua (el resto
es torta seca), se eliminan 100kg de agua y se determina que la torta tiene 40%
de agua. Calcule el peso de la torta de pescado que se introdujo originalmente
en el secador.
BALANCE EN UN PROCESO DE MEZCLADO INTERMITENTE (BATH)
PROCESO DE MEZCLADO
4. Dos mezclas de metanol-agua (CH3OH-H2O) se encuentran en dos matraces
separados. La primera mezcla contiene 40% en peso de metanol y la segunda
contiene 70% en peso del mismo. Si se combinan 200g de la primera mezcla
con 150g de la segunda. ¿Cuál es la masa y la composición del producto?.
BALANCE INTEGRAL EN PROCESOS SEMI-INTERMITENTES
PROCESO DE CRISTALIZACIÓN
5. Un tanque contiene 10,000kg de una disolución saturada de Na2CO3 a 30ºC.
Queremos cristalizar de esta disolución 3,000kg de Na2CO3• 10 H2O sin agua en
exceso. ¿A qué temperatura es preciso enfriar la disolución? Nota: para este
problema buscar tabla de solubilidad del Na2CO3 en función de la temperatura en
el archivo anexo
BALANCE DIFERENCIAL E INTEGRAL EN PROCESOS INTERMTENTES
PROCESO DE SATURACIÓN DE UN GAS POR ARRASTRE
6. Se hace burbujear aire a un tanque de hexano líquido a una velocidad de 0.1
Kmol/min. El gas que sale del tanque contiene 10% en mol de vapor de hexano.
Se puede considerar que el aire es insoluble en el hexano líquido. Utilizando un
balance integral estime el tiempo requerido para vaporizar 10m 3 de hexano.