CÁLCULOS BÁSICOS 1 TRABAJO AUTÓNOMO BALANCE DE MATERIALES SIN REACCIÓN QUÍMICA – UNIDADES SIMPLES G. Carvajal C. 2019.12.26 1. La solución de los tres problemas planteados en clase, debe incluirse en este deber. 2. Se desea producir 100 kg/h de una solución acuosa de amoniaco que contenga el 5% de NH3. Para esto se dispone de un absorbedor, donde una corriente gaseosa rica en amoniaco (18% de amoniaco y 82% de aire) se pone en contacto con H2O a contracorriente. La corriente gaseosa, despojada de amoniaco, contiene un 6% de amoniaco. Todos los porcentajes son en masa. Determine la masa de agua que deberá alimentarse al absorbedor, la cantidad del gas rico en amoniaco y las pérdidas de amoniaco en la unidad. 3. Un método para determinar el flujo volumétrico de una corriente de proceso en flujo turbulento, consiste en inyectar cantidades pequeñas y medibles de algún fluido que se disperse con facilidad, para luego medir la concentración de este fluido en una muestra de la corriente mezclada, obtenida en algún punto adecuado corriente abajo. Supóngase que a una corriente que contiene 95 % mol de butano y 5 % mol de O2, se le inyectan 16,3 moles/h de O2. Corriente abajo el porcentaje de O2 es del 10 %. Calcular la corriente de entrada. 4. En una planta se mezclan cuatro corrientes de proceso para dar una corriente única de 2.000 lb/h. Las composiciones de las cuatro corrientes de entrada y la corriente de salida se muestran en la tabla: Calcule las proporciones en que deberán mezclarse las corrientes si: a. Siempre deberán usarse dos libras de la corriente 1 por una libra de la corriente 3, para dar la corriente de salida con la composición mencionada. b. Se utilizan dos libras de la corriente 1 por una libra de la corriente 3, y tres libras de la corriente 2 por una libra de la corriente 4, para dar la misma mezcla de salida. c. La corriente de salida no deberá llevar componentes inertes y deberá tener iguales porcentajes en masa de los otros componentes de la corriente. d. El contenido de inertes en la corriente de salida puede ser arbitrario, pero el resto de los componentes en la corriente de salida deberán estar presentes en iguales porcentajes en masa. 5. Se disuelven 100 gramos de Na2SO4 en 200 gramos de agua y la solución se enfría hasta que cristalizan 100 gramos de la sal, misma que cristaliza en una forma hidratada con diez moléculas de agua. Calcular: a) La composición de la solución que queda (licor madre), b) Los gramos de cristales obtenidos por 100 gramos de solución inicial. 6. En un proceso para la obtención de sal cristalizada se introduce a un evaporador-cristalizador una solución saturada de cloruro de sodio, al 30% en peso y 240° F. El proceso es isotérmico de tal manera que se obtiene por el fondo del aparato la sal cristalizada igual al 90% de la sal alimentada. Se evaporan 100 lb/h de agua y se produce, además, una salmuera saturada. Calcular: a) La cantidad de salmuera introducida en lb/h. b) La sal cristalizada en lb/h.
