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BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA

DEBER # 2 (Balances de material sin reaccion quimica

1. Se encontr que una pulpa hmeda de papel contena 71% de agua. Despus de secarla

se encontr que se haba removido el 6% del agua original. !alcule lo siguiente"

a# $a composicin de la pulpa secab# $a masa de agua removida por ilogramo de pulpa hmeda

&. 'n un proceso de destilacin para produccion de alcohol 'tlico( se desea saber cuantosilogramos de producto )inal diario se obtiene por consumo de ilogramo. De materia primadiaria* se conocen dos entradas de materia prima( una de && lbm+h con una composiciondel ,-.&,% de alcohol el resto de agua( la otra de /&.&% de alcohol resto agua

Dato!$os 0$ reprensentan el porcenta2e de contenido alcohlico

3. $a mela4a 5sacarosa# es )ermentada para la produccin de alcohol etlico a nivel industrial.'n una empresa destiladora se conoce que para que pueda haber una alimentacin demela4a a los tanques de )ermentacin( debe ser diluida previamente de una concentracinde 1% de agua a /% de agua en un tanque de dilucin se desconocen en este tanquesus )lu2os msicos en tonelada+hora de entrada salida

8!ules deben ser los )lu2os msicos correspondientes para que la )ermentacin seae)iciente9

-. :ara el proceso mostrado en la )igura( 8cul es el numero ma;imo de ecuaciones debalance de materia que se pueden establecer9 'scribalos. 8!untas ecuaciones debalance de materia independientesha en el sistema9.

:rocesoDestilacin

2200 Lbm

94.29 GL

95.73 GL

82.2 GL

0 GL

A

C

D

B

Composicin

0.10 A

0.20 B

0.70 C

F1

Composicin

0.50 A

0.50 C

Composicin

0.20 A

0.30 B

0.50 C

Composicin

0.35 A

0.10 B

0.55 C

100 kg/h

F3

F2

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.

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$a tasa de )lu2o es de /- g mol+da. Si las corrientes de la parte superior de los )ondosdel separador tienen las siguientes composiciones( 8cules son sus tasas de )lu2o en gmol+da9

11. 'n la )igura se muestra un proceso de separacin de tres etapas. $a ra4n :3+D3es de 3( la

ra4n de :&+D&es de 1 la ra4n de > a ? en el )lu2o : &es de - a 1. !alcule la composicindel )lu2o ' el porcenta2e de cada uno de los componentes de ese )lu2o.

1&.

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1. > continuacin se muestra un diagrama de )lu2o rotulado para un proceso continuo enrgimen permanente( de dos unidades. !ada corriente contiene dos componentes( > ?(en di)erencias proporciones. $as tres corrientes cuos )lu2os composiciones o ambas nose conocen se rotulan como 1( & 3. !alcular los )lu2os desconocidos sus composicionespara las corrientes 1( & 3.

16.

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1,.

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&-. )luen / lb+h de benceno conteniendo .& lb de materiales nobencnicos por libra de benceno( si por el punto ? pasan 7 lb de benceno )ormadas por.7 lb de material no bencnico por libra de benceno( 8!untas libras 5e;entas de di;idode a4u)re# pasan a travs de lo puntos ! D9

&6. 'n la )igura se muestra un diagrama de )lu2o simpli)icado de la )abricacin de a4car. $aca=a de a4car se alimenta a un molino donde se e;trae 2arabe por trituracin( el baga4oE

resultante contiene /% de pulpa. 'l 2arabe 5'# que contiene )ragmentos )inamentedivididos de pulpa se alimenta a una malla que se separa toda la pulpa produce un 2arabe

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transparente 5G# que contiene 1% de a4car /% de agua. 'l evaporador produce un2arabe pesadoE el cristali4ado produce 1 lbm+h de cristales de a4car.

Determine el agua eliminada en el evaporador en lbm+h

Determine las )racciones de masa de los componentes del )lu2o de desecho

Determine la tasa de alimentacin de ca=a de a4car a la unidad en lbm+h

Del a4car que entra con la ca=a( 8Nu porcenta2e se pierde con el baga4o9 8!ul es la e)iciencia del proceso9

&7.

"rolemas a$licados a la industria de alimentos

&/. Se desea preparar mermelada de dura4no con un 6% de slidos a partir de pulpa dedura4no que contiene un 1&% de slidos totales* se quiere envasar 1 ca2as de &- )rascosde & gramos c+u de producto.

Determinar la cantidad de pulpa de )ruta( de pectina( de a4car que debemos me4clar. Seusaran - partes de pulpa a de a4car( la pectina es de 1O ?ri;.

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>dems( calcule el rendimiento la merma del proceso si se procesaron 1 ilos de)ruta.

&,.

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?ibliogra)ia"

?asic :rinciples and calculations in chemical engineering( David Gimmelblau 5-((6(7e#

:rincipios elementales de los procesos quimicos( Felder R Mousseau

'2ercicios de deberes e;amenes anteriores( 'S:I$

>puntes del curso de balance de materia energia para ing.en alimentos &/ &B(FAJ!: 'S:I$.

Fruta 1(Pulpeo)

!"car

#e!clador

Fruta $(Pulpeo)

%occin

&esec'o

Pectina

apordegua

Producto

#ateria prima#ateria prima