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L/O/G/O

Ing. Karla Dávilaviernes, 21 de abril de 2023

UNIDAD II: BALANCE DE MATERIALES SIN REACCION QUIMICA.

ObjetivosAnaliza la ley de conservación de la masa destacando su incidencia en la resolución de Problemas de Balance indicando la metodología y su aplicación.

Identificar la principales OPU indicando sus aplicaciones en la agroindustria mediante casos concretos.Fomenta el respeto y la actitud critica a través de la intervención en todo momento en la construcción del conocimiento

viernes, 21 de abril de 2023Ing. Karla Dávila

ContenidosContenidos

Ley de la Conservación de la Masa. Base de Cálculo y Metodología para

resolución de problemas de balance. Secado. Mezclado. Absorción. Extracción Sólido-Líquido. Extracción Líquido-Líquido. Destilación.


«Todas las Batallas en la Vida sirven para enseñarnos algo, inclusive aquellas que perdemos¨ Paulo Coelho.

viernes, 21 de abril de 2023

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El Balance de Materia.El Balance de Materia.

Para efectuar una balance de materia primero se debe especificar en qué consiste el sistema para el cual se hará el balance y establecer sus fronteras.

Un sistema se refiere a cualquier porción arbitraria o a la totalidad de un proceso establecido.

Frontera del sistema se circunscribe formalmente alrededor del proceso.


Proceso el conjunto de actividades u operaciones industriales que tienden a modificar las propiedades de las materias primas, con el fin de obtener productos que sirvan para cubrir las necesidades de la sociedad.

Sistema Abierto: Se transfiere material por las fronteras del sistema

Sistema Cerrado: No tiene lugar una transferencia semejante durante el intervalo de tiempo de interés.

Un balance de materia no es mas que una contabilización de materiales que entran y salen del sistema.


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Sistema para el, cual se efectúa el balance de materiaFlujos

de entradas

Flujos de salidas


El balance de materia puede referirse a un balance en un sistema para:

1.La masa total2.El total de moles.3.La masa de un compuesto químico.4.La masa de una especie atómica.5.Los moles de un compuesto químico.6.Los moles de una especie atómica.7.El volumen (posiblemente)


Ecuación para el balance de masa:

Acumulación dentro del sistema = entradas por las

fronteras del sistema – salidas por las fronteras del

sistema + Generación dentro del sistema – consumo dentro del sistema.

Esta aplica a las primeras seis categorías


Acumulación: se refiere a un cambio de masa o de moles (positivo o negativo) dentro del sistema respecto al tiempo,

La transferencia a través de las fronteras del sistema: se refiere a las entradas y salidas del sistema


Material a secar (A) solido seco (B)

a.s (C) a – humedad (D)


sistema

La mayor parte de los problemas analizados (pero no todos) son problemas en estado estacionario. Por lo tanto ¨Lo que entra debe salir¨

Entradas de masa/ moles por las fronteras del

sistema – salidas de masa / moles por las fronteras del sistema.

A +C = B+D


Estrategias para analizar los problemas de balance de materiaEstrategias para analizar los problemas de balance de materia

Lea el problema y aclare lo que se desea saber. Haga un dibujo del proceso. Rotule con símbolos cada flujo y las composiciones que

les correspondan. Indique todos los valores conocidos de composición y

flujo de las corrientes en el diagrama. Calcule las composiciones y flujos adicionales a partir de

datos dados.


Escoja una base de calculo. Haga una lista de símbolos. Escriba las ecuaciones correspondientes Resuelva las

ecuaciones por los métodos matemáticos que le sean mas fácil.

Verifique sus respuestas.


Operaciones BásicasOperaciones Básicas Destilación: Separación de dos (binaria) o más

componentes (multicomponente), por medio del equilibrio de fases l – v; aprovechando la diferencias de α.

Absorción: separación de un componente de una mezcla gaseosa por medio de un líquido en el que son solubles. Según la solubilidad del gas en el líquido. Puede ser con o sin reacción química. El proceso contrario es la desorción. (Treybal, sa)


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Continuación….Continuación….

Extracción: Se basa en la disolución de una mezcla (liquida o solida) en un disolvente selectivo. Puede ser Líquido – Líquido ò solido - líquido. Esta última también se le denomina, lavado, lixiviación, etc.

Adsorción: Tienen lugar en la superficie de un cuerpo, También denominada Sorción. Consiste en la eliminación de uno o más componentes de un fluido (líquido o gas) por retención en la superficie de un sólido


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Continua….Continua….

Intercambio Iónico: Sustitución de uno o varios iones de una disolución por otros del agente intercambiador.

Humidificación y Dehumidificación: Tienen tres finalidades: Humidificación y Deshumidificación de un gas y enfriamiento de líquidos


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Cristalización: Formación de partículas solidas cristalinas en el seno de una fase homogénea liquida.

Deshidratación: Eliminación de un liquido contenido en el seno de un sólido. La aplicación de calor hace pasar el líquido contenido en el solido, a la fase vapor. La liofilización se basa en eliminar el líquido que se encuentra en la fase solida, por sublimación a estado vapor.


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Secado: La separación total o parcial de un líquido desde un material sólido (sln concentrada) por aplicación de calor y su ejecución por medio de la transferencia de líquido desde la superficie del sólido hacia una fase vapor insaturada.

Existen una serie de operaciones que no se incluyen en esta clasificación, por no basarse en ninguno de los fenómenos de transporte citados anteriormente. Dentro de este grupo se incluyen: la Trituración, Molienda, Tamizado y Mezclado de sólidos y pastas, etc.


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BibliografíaBibliografía

Alberto Ibarrz Ribas, G. V. (2005). Operaciones Unitarias en la Ingeniería de Alimentos. Madrid: Plaza Edición Madrid.

Bardenas, A. V. (sa). Problemas de Balance de materia y Energía en la Industria Alimentaria. México: LIMUSA.

McCabe, W. L. (2001). Operaciones Unitarias en Ingeniería Química. México: Mc Graw Hill.

Treybal, R. E. (sa). Operaciones de Transferencia de Masa. México: Mc Graw Hill.


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