Biotecnología y sus aplicaciones
flor_1598Documentos de Investigación24 de Mayo de 2021
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MORELOS
3 de marzo del 2021
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BIOTECNOLOGÍA BE-73
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EJERCICIOS DE BALANCE DE MASA
Dr. Andrés García Romero.
Alumna: Guadarrama Beltrán Deyaneira
- Una planta química destila 10.000 kg/h de una solución al 20% de acetona en agua. Se pierden 50 kg de acetona pura en el residuo acuoso. La acetona destilada contiene 90% de acetona pura y 10% de agua. Calcular las velocidades de flujo másicas del destilado y del residuo.
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CALCULOS
Balance de masa global:
F1=F2+F3 o A=D+R
Seleccionamos como base de cálculo a los 10.000 kg/h de alimentación (A).
10,000=A+R
Balances de masa particulares:
a) para la acetona
A * X acetona = D * X acetona+ R * X acetona
10,000*0.2=0.9D+50
Despejando D:
D=10,000*0.2-50/0.9
D=1950/0.9
D=2,166.66 kg/h
b) para el agua
A * X agua = D * X agua + R * X agua
10,000*0.8 = D * 0.1 + R – 50
Despejando R:
10000 = D + R
10000 = 2166.66 + R
R = 10000 – 2166.66
R = 7833.34 kg/h
Entrada [kg/h] | Salida [kg/h] | ||||
Alimentación (A o F1) | Destilado(D o F2) | Residuo (R o F3) | |||
Agua | Acetona | Agua | Acetona | Agua | Acetona |
8,000 | 2,000 | 217 | 1950 | 7,783 | 50 |
Total= 10,000 | Total= 10,000 |
- La caña de azúcar se alimenta a un molino donde se extrae jarabe por trituración y además se obtiene bagazo como residuo. Los productos resultantes contienen pulpa, azúcar y agua. Si el flujo de alimentación de caña de azúcar es de 19659 Kg/h y las composiciones en masa de cada componente son las que se muestran en la figura
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Calcule:
a) La cantidad de jarabe y bagazo obtenido en un día, si se trabaja dos turnos al día y cada turno es de 8 horas
Balance de masa global:
F1=F2+F3 o A = D + R
---Dónde: D=A-R
Seleccionamos como base de cálculo: el porcentaje de la pulpa de A, D y R.
Balances de masa particulares:
a) para la pulpa
A * XacetonaA = D * XacetonaD + R * XacetonaR
0.59A= 0.14D+0.8R
Entonces:
0.59A=0.14(A-R) + 0.8R
0.59A-0.14A= -0.14R+0.8R
0.45A=0.66R
Despejando a R:
R=0.45/0.66*A
R=0.45/0.66*19659 kg/h
R=13404kg/h
Sustituyendo valores para despejar a D:
D=A-R
D= (19659-13404) kg/h
D= 6255 kg/h
Ahora, ¿cuánto se produce por día (24 horas) si se trabajan dos turnos, y cada turno es de 8 horas?
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