Trabajo Práctico Nº 3: BALANCE DE MATERIA CON RECICLO - DERIVACION

INTEGRACION III

Trabajo Práctico Nº 3:   BALANCE DE MATERIA CON RECICLO - DERIVACION

Nº 1:  En la sección donde se prepara la carga de alimentación para una planta manufacturera de combustible natural se elimina el isopentano de éste, ya exento de butano.

Supóngase, con propósito de simplificación, que el proceso y los componentes son tales como se muestra en el diagrama.

Calcular: ¿Qué fracción de combustible exento de butano pasa a través de la columna donde se elimina el isopentano?.

                                        C4H10                               S (i-C5)

[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6][pic 7]

  G                T1              F           X             T2               Y (n-C5)                M                P[pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

[pic 12]

                        100 kg

[pic 13]

[pic 14]

Nº 2:  Un secadero se alimenta con un material húmedo de Xf % de humedad en peso, que se seca hasta obtener Xg % de humedad. El secado se efectúa con aire con un contenido de agua del Xb %. Este aire está formado por aire fresco de Xa % de agua en peso y al mismo tiempo por un reciclo que tiene Xe % de agua.

Calcular:

a) Expresar las ecuaciones necesarias para efectuar el balance correspondiente de masa, siendo los datos los % de agua.

b) ¿Qué cantidad de aire completamente seco, se consume por hora para secar 1 Tn/h de material húmedo, con 80 % de humedad (kg agua/kg mat. seco) para llevarlo al 10 %, sabiendo que el valor de la humedad del reciclo es del 40 % y la del aire que entra al secadero es del 1 %?

R (Xr)

[pic 15][pic 16][pic 17]

     A (Xa)                B (Xb)                                                        C (Xc)                D(Xd)[pic 18]

[pic 19][pic 20]

                G (Xg)                                    SECADERO                                F (Xf)

[pic 21][pic 22]

Nº 3:   Silverman inventó un proceso para la separación de estroncio 90 contenido en la leche, poniendo está en contacto con un lecho de fosfato ácido de Ca. El proceso elimina eficazmente todo el Sr 90 radiactivo, sin embargo, se separa también el 97% de los iones Ca.

De acuerdo a las especificaciones sanitarias, la leche ha de contener por lo menos 0,05 mg/lt de iones Ca.  A causa de ello se ha diseñado el siguiente proceso en el cual, mediante una derivación, leche conteniendo 4,85.10-14 mg/lt de Sr 90 y 1 mg/lt de Ca se pone en contacto con CaHPO4 para separar todo el Sr que sea posible, dentro de la exigencia sanitaria para el contenido de Ca.

¿Cuál será la concentración de salida de Sr 90, expresada en mg/lt suponiendo que la composición del lecho no varía, de forma que la concentración de salida es cte. con el tiempo?.

¿Cuál será la relación de derivación C/A?

                                                   C

[pic 23][pic 24][pic 25]

[pic 26]

          A                 B                                                          B´                      D

                                                CaHPO4[pic 27][pic 28]

                                                                                         α

Nº 4: Alcohol isopropílico y ácido acético reaccionan para dar acetato de isopropilo y agua, con una conversión por paso del 60%.

¿Cuánto ácido y alcohol deben ser alimentados a la planta si el 80% de estos que no reaccionan se recuperan y se reciclan?

Hallar la fracción de reciclo y la conversión global.

                                                              R

[pic 29][pic 30][pic 31]

[pic 32][pic 33][pic 34]

  AF          AB                                PB                                     PB´

                    REACTOR                            SEPARADOR                              PURIFICAD.[pic 35][pic 36][pic 37]

[pic 38][pic 39]

                                                              PN                                            P

                                                             (H3CCOOC3H7)

C3H7OH + H3CCOOH  ===>  H3CCOOC3H7 + H2O

Nº 5:  En los secaderos industriales es frecuente recircular el aire para minimizar los costos. En el diagrama de la figura y con los datos que se dan en él:

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