segundo examen parcial de dpq
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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
1150
1050
790
580
395
240
100
0
---
---
---
27.5
35.0
41.5
51.0
40.0
22.0
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---
---
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?