segundo examen parcial de dpq

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1. Cerca de 3.5 m 3 /h de agua a 328 °K s bombeada a través de una tubería de acero inoxidable de 2 pulgadas , cédula 40 (ID=52.5 mm), a lo largo de una longitud de 200 m en dirección horizontal y sube una altura vertical de 20 m. En la configuración de la tubería, hay una válvula de control equivalente a 200 diámetros de tubería y otros accesorios de tubería a 80 diámetros de tubería. También en la línea está un intercambiador cruzado, el cual tiene una pérdida en la cabeza de 2.5 m de agua. ¿Qué potencia será requerida de la bomba si esta tiene 70% de eficiencia? DATOS : Viscosidad del agua a 328°K, = 0.511 + 10 -3 Ns/m 2 2. Estimar el número de etapas ideales en la separación butano pentano definido por la composición dada en la tabla. La columna deberá operar a una presión de 8.3 bar, con una relación de reflujo de 2.5. La alimentación está a su B.P. Compuesto Alimentación (F) Tope (D) Cola (W) Propano, C 3 i-butano, iC 4 n-butano, nC 4 i-pentano, iC 5 n-pentano, nC 5 05 15 25 20 35 05 15 24 01 00 00 00 01 10 35 100 45 55 kmol 3. Cloro es removido desde una corriente de ventilación por agotamiento con una solución acuosa de hidróxido de sodio al 5% peso/peso. La corriente de ventilación es esencialmente nitrógeno, con una concentración máxima de5.5% peso/peso de cloro. La concentración de cloro saliendo del scrubber debe ser menor al 50 ppm por peso. La velocidad de flujo máximo de la corriente de ventilación será de 4500 kg/h. Diseñar un columna empacada adecuada para este propósito. La columna debe operar a 1.1 bar y temperatura ambiente. Si es necesario, la corriente acuosa puede ser recirculada para mantener una velocidad de humedad adecuada. 4. Una bomba centrífuga dispone de las siguientes características para agua a 30°C (Pv del agua a 30°C = 31.82 mm Hg): Q, gpm H, pies % BHP, Hp 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1200 1190 1150 1050 790 580 395 240 100 0 --- --- --- 27.5 35.0 41.5 51.0 40.0 22.0 --- --- --- --- 13.5 11.5 09.0 07.0 05.1 03.5 --- (a) La bomba se le requiere para bombear 23 gpm de agua a 30°C contra una columna propia del sistema. El sistema consiste de un tanque atmosférico cuyo nivel de líquido se encuentra a 45 pies sobre el eje de la bomba, tubería y accesorios con un equivalente de fricción de 50 pies en lado de la succión y 482 pies en el lado de la descarga. El punto de descarga se halla a 155 pies sobre el eje de la bomba en l parte superior de una torre Scrubber que opera a 2 atmosferas. (b) ¿Cuál es la columna (H) de la bomba para una operación satisfactoria del sistema? (c) Cual es el CSPN del sistema?, (d) Si el fabricante dispone de su bomba con 30 pies de CSPN, ¿se puede usar esta bomba satisfactoriamente? ( e) ¿Cuál es el BHP que desarrollará la bomba a las condiciones de operación del sistema?

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Page 1: Segundo Examen Parcial de DPQ

1. Cerca de 3.5 m3/h de agua a 328 °K s bombeada a través de una tubería de acero inoxidable de 2 pulgadas , cédula

40 (ID=52.5 mm), a lo largo de una longitud de 200 m en dirección horizontal y sube una altura vertical de 20 m.

En la configuración de la tubería, hay una válvula de control equivalente a 200 diámetros de tubería y otros

accesorios de tubería a 80 diámetros de tubería. También en la línea está un intercambiador cruzado, el cual tiene

una pérdida en la cabeza de 2.5 m de agua. ¿Qué potencia será requerida de la bomba si esta tiene 70% de

eficiencia?

DATOS:

Viscosidad del agua a 328°K, = 0.511 + 10-3

Ns/m2

2. Estimar el número de etapas ideales en la separación butano – pentano definido por la composición dada en la

tabla. La columna deberá operar a una presión de 8.3 bar, con una relación de reflujo de 2.5. La alimentación está

a su B.P.

Compuesto Alimentación (F) Tope (D) Cola (W)

Propano, C3

i-butano, iC4

n-butano, nC4

i-pentano, iC5

n-pentano, nC5

05

15

25

20

35

05

15

24

01

00

00

00

01

10

35

100 45 55 kmol

3. Cloro es removido desde una corriente de ventilación por agotamiento con una solución acuosa de hidróxido de

sodio al 5% peso/peso. La corriente de ventilación es esencialmente nitrógeno, con una concentración máxima

de5.5% peso/peso de cloro. La concentración de cloro saliendo del scrubber debe ser menor al 50 ppm por peso.

La velocidad de flujo máximo de la corriente de ventilación será de 4500 kg/h. Diseñar un columna empacada

adecuada para este propósito. La columna debe operar a 1.1 bar y temperatura ambiente. Si es necesario, la

corriente acuosa puede ser recirculada para mantener una velocidad de humedad adecuada.

4. Una bomba centrífuga dispone de las siguientes características para agua a 30°C (Pv del agua a 30°C = 31.82 mm

Hg):

Q, gpm H, pies % BHP, Hp

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1200

1190

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27.5

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51.0

40.0

22.0

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13.5

11.5

09.0

07.0

05.1

03.5

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(a) La bomba se le requiere para bombear 23 gpm de agua a 30°C contra una columna propia del sistema. El sistema

consiste de un tanque atmosférico cuyo nivel de líquido se encuentra a 45 pies sobre el eje de la bomba, tubería y

accesorios con un equivalente de fricción de 50 pies en lado de la succión y 482 pies en el lado de la descarga. El

punto de descarga se halla a 155 pies sobre el eje de la bomba en l parte superior de una torre Scrubber que opera a

2 atmosferas. (b) ¿Cuál es la columna (H) de la bomba para una operación satisfactoria del sistema? (c) Cual es el

CSPN del sistema?, (d) Si el fabricante dispone de su bomba con 30 pies de CSPN, ¿se puede usar esta bomba

satisfactoriamente? ( e) ¿Cuál es el BHP que desarrollará la bomba a las condiciones de operación del sistema?