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El ejercicio marcado se puede resolver por 2 métodos:
Secuencial-Modular Orientado a Ecuaciones
El ejercicio tiene el siguiente diagrama de flujo:
Se procede a plantear las ecuaciones para resolver el ejercicio, para eso necesitamos hacer Balances de Materia por componentes, empezaremos con el componente A:
A1=1 A2=A1+A5
A3= (1-0.4)*A2
A4=0 A5=A3
Se igualan a cero para poder armar la matriz de coeficientes que nos quedará de la siguiente manera:
A=[1 0 0 0 0
−1 1 0 0 −10 −0 .6 1 0 00 0 0 1 00 0 −1 0 1
]
B=[10000]
Sep.ReactorMix
Recuperación de A: 100%Recuperación de B: 0%
Conversión por paso: 40%Conversión Global: 100%
A: 0 molB: 1 mol
A: 1 molB: 0 mol
M5
M4M1 M2 M3
AB
Se utilizó el siguiente Script en MATLAB para poder solventar el sistema de ecuaciones:
A=[1 0 0 0 0; -1 1 0 0 -1; 0 -0.6 1 0 0; 0 0 0 1 0; 0 0 -1 0 1]B=[1 ;0 ;0 ;0 ;0]x=inv(A)*B
Los resultados obtenidos fueron los siguientes:
En donde: A1=1 A2=2.5 A3=1.5 A4=0 A5=1.5
Ahora se plantea el Balance de Materia para el componente B:
B1=0 B2=0 B3=0.4 A2
B4=B3=0.4 A2
B5=0
Conocemos A2 que tiene un valor de 2.5, por tanto sustituimos el valor en las ecuaciones del Balance de Materia del componente B y quedará resuelto el ejercicio
B1=0 B2=0 B3=1 B4=1 B5=0
El balance de materia Global quedará así:
B1: 0 mol
A1: 1 mol
M1: 1 mol
B2: 0 mol
A2: 2.5 mol
M2: 2.5 mol
B1: 1 mol
A3: 1.5 mol
M3: 2.5 mol
B4: 1 mol
A4: 0 mol
M4: 1 mol
B5: 0 mol
A5: 1.5 mol
M5: 1.5 mol