UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLáS DE HIDALGO FACULTAD DE Ingeniería Química, 2do. módulo

Segundo Examen departamental de Balances de Materia y Energía 5 marzo del 2015

Nombre del alumno:______________________________Matric:_________Sección:__ 

 Resuelva los siguientes problemas.

Problema 1.- El TiCl4 puede ser producido haciendo reaccionar dióxido de titanio (TiO2) con ácido clorhídrico. El TiO2 está disponible como un mineral conteniendo 78% en peso de TiO2 y 22% de inertes. El HCl está disponible como una solución al 45% en peso (el resto es agua). La conversión de TiO2 por paso es 75%. El HCl es alimentado al reactor con 20% de exceso de acuerdo a la reacción. El TiO2 puro sin reaccionar se recircula para mezclarse con el TiO2 fresco alimentado.

TiO2 + 4HCl → TiCl4 + 2H2O

Para 1 kg de TiCl4 producido, determinar:

a) Los kg de mineral de TiO2 que se deben alimentar b) Los kg de la solución de HCl al 45% en peso que se deben alimentar c) La relación de corriente de recirculación/mineral de TiO2 fresco (en kg)

(P.M. TiO2 = 79.9, P.M. HCl = 36.47, P.M. TiCl4 = 189.7)

Problema 2.- Un quemador de gases utiliza propano industrial de la siguiente composición porcentual en volumen: 75% C3H8, 22% C4H10, 1% CH4, 2% CO2. La combustión se lleva a cabo con un exceso de aire del 25% y se supone completa. Determínese:

a) La composición de los gases de combustión en base seca y húmeda y la cantidad de aire empleada por cada 1.000 m3 (condiciones normales) de gas combustible.

b) ¿Cuál sería la composición de los gases de combustión, en base seca, si se utilizará oxígeno puro y en la proporción estequiométrica?

Problema 3.- A 43°C el benceno C6H6 ejerce una presión de vapor de 200 mmHg. Si una mezcla que contiene 20% molar de benceno en N2 a 43°C y 800 mmHg se comprime isotérmicamente hasta que el volumen final gaseoso es el 20% del volumen original, ¿qué peso de C6H6 en libras se condensa por cada 1000 pies3 de mezcla original?