Operaciones unitarias

                                   [pic 1]

                  Operaciones Unitarias

                   Profesor: Reategui Romero, Warren

      Bloque: FC-PREIYC08A1T

                                                Alumnos:

             Moreno Villajuan, Rocio Isabel 1411003

            Roncal Cornejo, Julio Cesar 1310985

            Sánchez Macetas, Álvaro Rafael 1311044

            Torrico Valdivieso, Edward Giovanni 1310757

CAPITULO 10:

Ejemplo: Recuperación de cromato de potasio cristalizado (K2CrO4) de una solución acuosa. La composición de la alimentación fresca contiene 30% de cromato de potasio, se une a una corriente de recirculación que contiene 35% de cromato de potasio. La mezcla es alimentada a un evaporador, cuya corriente concentrada que sale del evaporador contiene 50% de cromato de potasio y es el flujo de entrada del cristalizador en el cual se enfría para separar los cristales de la disolución y después es filtrado. La torta de filtración consta de cristales de cromato de potasio y una solución que contiene 42% de cromato de potasio. Los cristales en la torta de filtración constituyen 95% de la masa total de la torta de filtración. La solución que atraviesa el filtro, que también contiene 39% de cromato de potasio, constituye la corriente de recirculación. Tomando como base 600kg/h de producción de dicromato de potasio (torta).

• Proponer un diagrama de flujo para este proceso, y calcular:
a) la velocidad de evaporación
b) la velocidad de alimentación fresca
c) las velocidades de alimentación al evaporador y al cristalizador d) el flujo de recirculación

e) la relación de recirculación (masa recirculada/masa de alimentación fresca)

[pic 2]

Para el filtro: T= 600 kg/h

T=0,95(T+L)

L= 31,58 kg/h

Balance Global: [pic 3]

0,30F=600+0,35L

b) F = 2036,84 kg/h

Balance global en el sistema:

F = P + 600 + L

a) P = 1405,26 kg/h

En el evaporador: [pic 4]

0,30F + 0,35N = 0,50M

M = 0,60F + 0,70N

M = 1222.10 + 0,70N…...(1)

En el cristalizador filtro: [pic 5]

0,50M = 0,61N + 0,58L

M = 1,22N + 1.16L

M = 1,22N + 36,63…...(2)

Igualando (1) = (2)

1222.10 + 0,70N = 1,22N + 36,63

N = 2279,75 kg/h

M = 2817,93 kg/h

c) Alimentación al evaporador:

S = F + N

S = 4316,59 kg/h

M = 2817,93 kg/h

d) Flujo de recirculación: N

N = 2279,75 kg/h

e) R = 2279,75 / 2036,84 = 1,1

CAPITULO 11:

1. Un proceso químico de primer orden se inicia con una concentración de 2.5M. Si la constante cinética es K=6.4x10-3S-1:

Determinar:

1. La Concentración después de 2 minutos.

Ca=Ca0+e-KT

Ca=2.5Mxe-(6.4x10E-3) x (120S)

Ca=1.15M

1. El tiempo que debo transcurrir para que el 95% del producto reaccione.

2.5x5%=0.125M

0.125M=2.5Mxe-(6.4x10E-3) x (T)

T=460.88 Segundos ≈7.68 minutos

1. El tiempo de vida medio

2.5x50%=1.25M

1.25M=2.5Mxe-(6.4x10E-3) x (T)

T=108.30 Segundos ≈1.81 minutos

1. El tiempo de vida medio de un proceso de primer orden es de 60 minutos.

Determinar:

1. La constante cinética

Ca=Ca0+e-KT

0.5M=1Mxe-(K) x (60)

K=1.155x10-2Min-1

1. El tiempo que debo transcurrir para que el 95% del producto reaccione.

Cax5%

Cax5%=100%xCaxe-(1.155x10E-2) x (T)

T=259.32 minutos

1. El tiempo de vida medio de un proceso de primer orden es de 22 minutos.

Determinar:

1. La constante cinética

Ca=Ca0+e-KT

0.5M=1Mxe-(K) x (22)

K=3.15x10-2Min-1

1. El tiempo que debo transcurrir para que el 95% del producto reaccione.

Cax5%

Cax5%=100%xCaxe-(3.15x10E-2) x (T)

T= 95.08 minutos

CAPITULO 12: Balance de energía en procesos no reactivos.

Problema: A una columna de destilación operando en estado estacionario, ingresa 15000kg/h de una mezcla de 70% benceno y 30% tolueno.

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