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DIAGRAMA DE FLUJO

*Sirven para representar la secuencia u operaciones que se llevan a cabo para fabricar cierto producto. En los diagramas de flujo se dibujan los equipos mayores de un proceso, y las corrientes que entran y salen de estos equipos.

DIAGRAMA DE BLOQUES

*En estos diagramas los equipos se representan por rectángulos sobre los que se indica el nombre del equipo que simbolizan.

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*Problemas

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BALANCES CON UN SOLO EQUIPO1. Agua de mar se somete a un proceso de evaporación, el agua de mar contiene una fracción masa de sal igual a 0.035, y se desea evaporar 1000 lb/hr de agua pura. Determinar la cantidad de agua de mar procesada si, debido a consideraciones de corrosión, la fracción masa de sal en el agua “seca” debe ser de 0.07. Calcule todas las cantidades de sal y agua en cada corriente.

2.La harina de tapioca se usa en muchos países para hacer pan y productos similares. La harina se procesa secando los granos gruesos de la raíz de casave (que contiene 66% en masa de humedad) hasta reducir la humedad hasta el 5%. Posteriormente se somete a un proceso de molienda. En el secador ¿Cuántos kilogramos de granos deben secarse y que cantidad de agua tiene que extraerse para producir 5000 kg/hr de harina? Calcule todas las cantidades de harina y agua en cada corriente.

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3. La alimentación a una columna de destilación contiene 36% en peso de benceno y el resto de tolueno. El destilado (corriente superior) deberá contener 52% en peso de benceno, mientras que los fondos (corriente inferior) contendrán 5% en peso de benceno. Calcular:

a) Las cantidades de benceno y tolueno en cada una de las corrientes

b) El porcentaje de la alimentación total que sale como destilado.

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4. Una mezcla contiene que 60% (p/p) de aceite y el resto de agua se alimenta a un tanque de sedimentación y se deja reposar el tiempo necesario para que las fases se separen. Del sedimentador salen dos corrientes de producto: la superior contiene aceite puro, mientras que la inferior contiene 90% (p/p) de agua. Determinar los kilogramos de aceite puro que se obtienen, si se alimentan 5 kilogramos de mezcla al tanque.

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5. Azúcar húmedo conteniendo 20% de agua se hace pasar por un secador donde se retira el 75% del agua. Calcular la fracción masa de azúcar puro en el azúcar “seco” que sale del secador y los kilogramos de agua eliminada por kilogramo de azúcar “seco” que sale del secador.

6. Las fresas contienen alrededor de 15% de sólidos y 85% de agua. Para preparar mermelada de fresa se mezclan las fresas trituradas con azúcar, en una relación en peso 45:55 y la mezcla se calienta para evaporar el agua hasta que la mermelada contiene una fracción de 1/3 de agua en masa. Calcular cuantos kilogramos de fresas se necesitan para producir un kilogramo de mermelada.

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7. En un proceso de cristalización se obtienen 695 kg/h de cristales de Na2CO3·10H2O. Dichos cristales se secan para obtener el Na2CO3 anhidro. Si los cristales se secan en corriente paralela con aire que inicialmente tiene 0.09% (p/p) de agua, determinar la cantidad de aire que se necesita para secar los cristales si a la salida del secador el aire tiene un 0.7% (p/p) de agua.

8. Puede obtenerse una pasta de proteína vegetal libre de aceite a partir de semilla de algodón, usando hexano para extraer el aceite de las semillas limpias. Como productos de este proceso se obtienen, por separado, pasta pura de proteína, material celulósico y el aceite extraído mezclado con hexano. Si la semilla de algodón cruda tiene la siguiente composición (en masa): 14% material celulósico, 37% pasta y 49% aceite, calcular la cantidad de cada corriente que se obtendrá utilizando 3 lb de hexano por cada libra de semilla cruda.

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9. A una torre de absorción se alimenta una mezcla de gases conteniendo 60% de SO2. Se desea extraer el SO2 de la mezcla mediante una corriente de agua conteniendo 5% de SO2. Si la corriente de extracto contiene 20 % de SO2 y el resto de agua, y si en la mezcla de gases residuales queda solamente 2% de SO2

a) Realice un balance general

b) Realice un balance para cada componente

c) ¿Qué masa de alimentación se requiere para obtener 100 Kg de extracto por hora?

d) Calcule los Kg/hr en cada corriente