FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURAOPERACIONES UNITARIAS2012-1

TRABAJO GRUPAL

El trabajo se desarrollará en grupos de 3 alumnosFecha de entrega: Jueves 3 de Mayo

Problema 1.- (6 puntos)Un evaporador de doble efecto se utiliza para obtener agua dulce a partir de agua de mar que contiene 3.5% por peso de sales disueltas. En el primer evaporador el agua que se evapora se alimenta al segundo, así mismo el flujo de agua salada que contiene 5.5% de sal. Del segundo evaporador, el agua salada sale con 7.5% de sal.Observe el diagrama.

a) ¿A qué velocidad (kg/h) se produce vapor en el primer efecto?b) ¿Cuántos litros por hora de agua dulce se producen?

Problema 2.- (7 puntos)Una corriente de agua residual (10 000 kg/h) está contaminada con un 6% de ácido acético. El contenido de ácido acético debe reducirse al 0.5% en peso antes de descargar el agua; para ello, el agua residual se mezcla con el disolvente acetato de metilo que tiene un coeficiente de distribución KD de 1.273. Considere que el solvente es totalmente insoluble en el agua

KD = fracción masa de ácido en P /fracción masa de ácido en W = 1.273

NOTA

SEDIMENTADOR

P = ¿? (kg/h)xàcido

F = 10000 kg/hxácido = 0.06

W = ¿? (kg/h)xácido = 0.005

S = ¿? kg/hsolvente

Aplique balances de materia al proceso global y determine el flujo de solvente necesario para llevarse a acabo el proceso, el flujo de extracto (P) y de refinado (W)Problema 3.- (7 puntos)En un proceso de secado de cáscara de limón, se alimentan al secador rotatorio 600 kg/h de cáscara previamente lavada y prensada, con 50% de humedad (contenido de agua en base húmeda) y el producto final (cáscara deshidratada) debe tener 10% de humedad (% en base húmeda). El aire de secado se obtiene calentando el aire ambiental a 30°C y 70% HR hasta 160°C. Este aire de secado es alimentado a razón de 400 kg de aire por kg de sólidos secos.a) Calcule el flujo de salida del material (kg/h)b) Halle la humedad del aire saliente (H) y su punto de rocíoc) ¿Cuál sería la temperatura del aire si saliese saturado?d) Si el costo de calentamiento es de $ 0.5/kg de aire seco, ¿cuál es el costo diario por el

calentamiento? (considere que el secador funciona 10 horas diarias)