ejercicio de balances de materia resueltos

8/19/2019 Ejercicio de balances de materia resueltos

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BALANCE DE

MATERIA

Fidelina Canabal Colon

Edgard Darío Gómez

Universidad de Cartagena

Julio 17 de 2014


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NUTRIMAX

En la industria de alimentos !U"#$%&'() se esta obteniendoun material *+medo ,on ,antidad de -00 lb.* ,on una *umedad

del /0) algo elevada or ese,ii,a,iones de ,alidad3 a

*umedad ne,esaria ara este ro,eso es del 10) or la ,ual debe

someterse a un ro,eso de se,ado3 En los talleres de la emresa sedisone de dos se,adores aroiados ara este roósito3 5e sabe

adem6s) ue el aire ini,ial res,o disonible resenta una *umedad

de 03001 lb &gua. lb &ire se,o3

El 8ee de talleres de la emresa sugiere la idea de traba8ar los dosse,adores en aralelo3

5e sabe or los ,6l,ulos realizados ue en el se,ador !o3 1 se

remueve el -0 del agua ue entra ,on el solido a ese se,ador) 9


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ue a la salida del se,ador !o3 2 el solido lleva ,onsigo el

:131; del agua ,on ue entro a este se,ador3rminos de aire se,o en

el se,ador !o3 1 es 23/3

•a rela,ión de re,ir,ula,ión en t>rminos de aire *+medoen el se,ador !o3 2 es 13/213

• a *umedad del aire ,ombinado ue entra al se,ador !o3

1 es 0301;14: lb &gua. lb &ire se,o3

•a *umedad del aire ue sale ?lu8o 17@ es 0301-A02 lb&gua. lb &ire 5e,o3

DETERMINAR LAS CANTIDADES DE TODOS LOS

FLUJOS.


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5e,ador 1

5e,ador 2

1;

12

A

1:

1/ 1

1A

17

7

10

-;

2

4

14

/

:

11

Figura 1. sistema de secadores en ara!e!o de NUTRIMA"3

&

C

D

E

F

G


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Datos

- 5e obtiene material *+medo en ,antidad de -00 lb.* ,on una *umedad del /0) ero nos di,e ue la

*umedad ne,esaria debe ser de 103

- El aire ini,ial res,o ?F 1;@ tiene una *umedad de 03001 lb &gua. lb &ire se,o3

B &gua

&s &ire se,o

or tanto la *umedad del aire ? 03001 enton,es --

- El e8er,i,io nos di,e ue la rela,ión de re,ir,ula,ión en t>rminos de aire se,o en el se,ador !o3 1 es 23/

23/ F10 . F7

H a rela,ión de re,ir,ula,ión en t>rminos de aire *+medo en el se,ador !o3 2 es 13/21

13/21 F1/ . F12

- a *umedad del aire ,ombinado ue entra al se,ador !o3 1 es 0301;14: lb &gua.lb &ire se,o3

0301;14:1

03 -;21;0:02

03 -;21;0:02H10301;

- a *umedad del aire ue sale ?F 17@ es 0301-A02lb &gua. lb &ire se,o

0301-A02

•


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Procedimiento del balance

• Iase de ,al,ulo= 1000 lb en F7

• a rela,ion de re,ir,ula,ion en el se,ador !o3 1 es=

23/ ; debemos tener en cuenta que:

7F;) or ser un unto de seara,ion) or tanto=

F703 ---

Enton,es=

?23/@?03---@?1000@ F10

24-73/ F10 ?E,3 1@

• Ialan,e en el unto de mez,la &=

F7 F10 F; ?E,3 2@• 5e realiza el balan,e ' ,omonente de aire en el unto de mez,la &=

F7F10 F;

?03---@?1000@ F10 03-;22F;

#eemlazamos F10 de la E,3 1=

--- 24-73/ 03-;22F; ) dese8o F;=F; ://-3;A

•


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• En la E,3 2 dese8o F10 9 reemlazo los valores 9a

obtenidos=

F10 2//-3;A

• De la E,3 1 tengo ue=

24-73/ F10 ) dese8o

• 5abemos ue 10 10 1) dese8o 10 9 me ueda ue=

10 030244

• 5e realiza el balan,e or ,omonentes de &s en el se,ador

!o3 1=

F; F- F- F10 F-://-3;A03-;22 F-03-7/A

Dese8o F- me ueda ue=

F- :/;:3-4

•


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• "engo ue F- F10 F11) reemlazo valores=

:/;43A; 2/A03/- F11) dese8o F11 9 me ueda ue=

F11 102430-2/7

•

ro,edemos a realizar el balan,e global en el se,ador !o3 1F; F2 F- F:

:/A03/- F2 :/;43A; F:

F2HF: 24311 ?E,3 4@

• Como en el se,ador !o3 1 se remueve el -0 del agua ,on ue entra el solido F-) signii,a ue en

el F: se en,uentra el 10 restante3

•

5abiendo ue los solidos entran ,on *umedad del /0 se uede estable,er la rela,ión=?031@ F2F2 F1:F:

?031@?03/@F2 F:F: ?E,3 /@

• 5e realiza el balan,e ' or ,omonentes de agua en el se,ador !o31

F;F; F22 F- F:

?0301;@?:/A03/4@?03/@F2 ?03024A@?:/;437@ F: ?E,3 A@

• 5e reemlaza la E,3/ en la E,3A=

• A430-?03/@F2 ;;31;4?030/@F2) dese8o F2=

F2 /:3/42

• #eemlazo F2 en E,34=

/:3/42HF:24311) dese8o F:=

F: 2-3414

•


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• De la E,3/ remlazo los valores de F2 9 F:=

?031@?03/@?/:3/42@ F: ?2-3414@) dese8o F:=

F: 030-10014

• 5e realiza el balan,e en el unto de mez,la C

FA F: F/

2-3414 FA F/• 5e ro,ede a realizar el balan,e or ,omonentes de agua

en el unto de mez,la C=

F: F: F/ F/ FA FA K FA *umedad ,on la ue sale

el solido3

#eemlazamos valores=

?2)A7A@ F/ F/ ?031@ FA ?E,3 7@

•


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• Ialan,e global en el unto de mez,la D=

F1: F12 F1/

• 5e realiza el balan,e or ,omonente de aguaComo en F1; *a9 un unto de seara,ion) F1; F12

F12F12 F1/F1/ F1:F1:

?03---@F12 F1/ F1/ F1: F1:

En el se,ador !o3 2 el solido lleva ,onsigo el :131; del agua ,on la

ue entro a este se,ador) or tanto se estable,e la siguiente rela,ion=

F403/

?03:11;@?03/@ F4 F/F/ ?E,3;@

• Como el solido sale ,on 10 de *umedad) se realiza un balan,eglobal en el sistema de solidos=

FAFA F1F1

?03-@FA ?03/@F1 ?E,3-@

•


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• 5e realiza un balan,e global en el unto de seara,ión E=

F1 F2 F4

F1 ?/:3/42@ F4 ?E,310@

• #eemlazo E,3 10 en E,3 -=

?03-@ FA ?03/@?/:3/42 F4@

?03-@FA 2A3771 ?03/@ F4 ?E,3 11@

•#eemlazo E,3; en E,3 7

?030-1@?2-3411@?03:11;@?03/@F4 ?031@ FA

23A7A ?13//-@F4 ?031@ FA ?E,3 12@

FA 2A37A 1//-F4 ?E,3 1:@

•

#eemlazo E,3 1: en E,3 11=?03-@L?2A37A@?13//-F4@M 2A3771 ?03/@ F4

Dese8o F4 9 me ueda ue =

F4 23-7/:


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• #eemlazo F4 en E,3 1:=

FA 2A37A 13//- ?23-7/:@

FA :134

• #eemlazo FA en E,3 -=

?03-@ :134 ?03/@ F1) dese8o F1=

F1 /A3/2

• 5e realiza balan,e global en el unto de mez,la C=

F: F/ FA

F/ 13-;A

• En E,3; = ?03:11;@?03/@F4 F/ F/

#eemlazo F4 9 F/ en esa e,ua,ión) 9 me ueda ue=

F/ 032:

• 5e realiza balan,e global del sistema=

F1 F1; F17 FA

/A3/2 F1; F17 :134 ?E,3 14@

• 5e ro,ede al balan,e or ,omonentes de &s=

F1; F1; F17 F17?03---@F1; ?03-;@F17

F17 1301-4 F1; ?E,3 1/@

• 5e reemlaza E,3 1/ en E,3 14

/A3/2 F1; 1301-4 F1; :134) dese8o F1; 9 me ueda ue=

F1;1243;4

•


13/15

• #eemlazo F1; en E,3 1/

F17 ?1301-4@?12-43;4

F17 1:1-3-/

• #ealizamos balan,e global en unto de seara,ión F=

F1; F7 F12

Dese8o F12=

F12 1:1-3-/ 1000

F12 :1-3-/

• or la rela,ion de re,ir,ula,ion en el se,ador !o3 1=

13/21F1/ 13/21 ?F12@

F1/ 13/21 ?:1-3-/@

F1/ 4;A3A4

•


14/15

• E realiza un balan,e global en el unto de mez,la D=

F1/ F12 F1:

F1: 4;A3A4 :1-3-/

F1: ;0A3/-

• 5e realiza balan,e global en el se,ador !o3 2=

F4 F1: F/ F 14

Dese8amos F14=

F14 2)-7/: ;0A3/- 13-;A

F14 ;073/7-:

• 5e realiza balan,e global en el unto de mez,la G=

F11 F1A F17

Dese8amos F1A 9 nos ueda ue= F1A 1:1-3-/ 1024311

F1A 20/3;4


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GRACIAS

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