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Balance masico y energético en problemáticas ambientales

ZerakApuntes22 de Marzo de 2023

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BALANCE MASICO Y ENERGÉTICO EN PROBLEMÁTICAS AMBIENTALES

In situ (Laboratorio) y Con Apoyo TIC

Estudiante

Pedro Andrés Ariza Ariza

Código:  1124857907

Tutor

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD

Puerto Guzmán, Putumayo

03 de diciembre 2021

Desarrollo de la actividad

EJERCICIO N° 4

En un proceso para obtener agua dulce a partir de agua de mar, se utiliza un sistema de evaporadores triple. El proceso se inicia ingresando 500 ton/día de agua de mar, cuya composición es de 2,5% en peso (P/P) de NaCl, 1% p/p de KCl y 1% p/p de otras sales minerales. Si a la salida de cada evaporador se obtienen las siguientes cantidades de salmuera concentrada: Evaporador (1) 353 Ton, evaporador (2) 279,6 Ton, evaporador (3) 200,4 Ton. Con estos datos determine:

Nomenclatura:

  • SM: Sales Marinas[pic 1]

[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]

[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10]

[pic 11]

  1. La cantidad de agua dulce generada en forma de vapor en cada una de las unidades.

Balance de materia GENERALES

  • EVAPORADOR 1

[pic 12]

Sabiendo que el flujo 1 es de 500 ton/día y que el flujo 3 es de 353 ton/día podemos hallar el flujo de salida de la corriente 3 (Vapor de H2O)

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

  • EVAPORADOR 2

[pic 16]

Sabiendo ya que el flujo 5 es de 279,6 ton/día por el enunciado y que el flujo 3 es 353 ton/día podemos hallar el flujo de salida del evaporador 2 que es la corriente 4 (Vapor de H2O)

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

  • EVAPORADOR 3

[pic 20]

Ya sabemos que por enunciado tenemos el flujo 5 (279,6 ton/día) y el flujo 7 (200,4 ton/día) entonces despejamos el flujo 7 que es el vapor de H2O, entonces:

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

  1. La composición porcentual p/p a la salida del último evaporador.  

Si analizamos el diagrama de flujo podemos de forma global (rectángulo verde) podemos hallar la composición porcentual de cada uno de los componentes que están a la salida del último evaporador (N7). Entonces hacemos el balance global:

[pic 24]

Como ya sabemos los flujos molares de todos hacemos balance por componente, como sigue:

  • NaCl

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

[pic 29]

Entonces la composición porcentual de NaCl en la corriente 7 seria:

[pic 30]

[pic 31]

  • KCl

[pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

[pic 35]

[pic 36]

Entonces la composición porcentual de KCl en la corriente 7 seria:

[pic 37]

[pic 38]

  • Otras sales marinas (SM)

[pic 39]

[pic 40]

[pic 41]

[pic 42]

[pic 43]

Entonces la composición porcentual de SM en la corriente 7 seria:

[pic 44]

[pic 45]

  1. Si se solicitan 300 ton de agua dulce, ¿Cuántas ton de agua de mar será necesario tratar en este proceso?
  • N1=500 ton/ día

[pic 46]

[pic 47]

[pic 48]

Si para 500 ton/día de agua de mar se obtuvo 299,6 ton/día de agua dulce entonces, si se supone que mantiene la misma proporción, entonces:

...

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