Manual de Calidad y Medio Ambiente
Enviado por Antonio Castro Beltrán • 24 de Julio de 2024 • Biografía • 1.358 Palabras (6 Páginas) • 39 Visitas
Escuela Superior de Ingeniería de Sevilla Grado en Ingeniería en Organización Industrial
Departamento de Ingeniería Química y Ambiental Tecnología Química y Ambiental. Marzo 2016
Apellidos____________________________________________________________ Nombre_________________________________
I. Una torre de destilación se alimenta con 1500 kg/h de una corriente que contiene benceno (55% molar) y tolueno. De la torre salen dos corrientes, el destilado que lleva 600 kg/h de benceno y la corriente de fondo que lleva 600 kg/h de tolueno.
Realice el balance de benceno (C6H6) y tolueno (C7H8) en la torre, y determine el caudal total (en kg/h) y la composición molar (% molar) de cada una de las corrientes de salida de la torre.
Masa molar media de la corriente de alimentación = 84.3 kg/mol
Alimentación: Benceno = 9.8 kmol/h Tolueno = 8 kmol/h
Benceno = 763.5 kg/h Tolueno = 736.5 kg/h
Destilado: Benceno = 7.7 kmol/h (83,7% molar) Tolueno = 1.5 kmol/h
Benceno = 600 kg/h Tolueno = 136.5 kg/h 736.5 kg/h
Fondo: Benceno = 2.1 kmol/h (24.4% molar) Tolueno = 6.5 kmol/h
Benceno = 163.5 kg/h Tolueno = 600 kg/h 763.5 kg/h
Las fresas contienen un 15%p de sólidos y un 85%p de agua. Para preparar mermelada de fresa, se mezclan fresas trituradas con azúcar en una relación 40:60 en peso, y la mezcla se calienta para evaporar agua hasta que la mermelada contiene una cuarta parte de agua (en peso).
Dibuje el esquema del proceso y calcule la masa de fresas necesarias (en kg) y la masa de azúcar (en kg) para producir un kg de mermelada. ¿Cuánta agua será necesario evaporar?
Fresas Agua[pic 1][pic 2][pic 3]
Azucar Mermelada[pic 4][pic 5]
Balance global: Fresas + azúcar = mermelada + agua F + A = M + W
Relación Fresas / azúcar: F/A = 4/6
Balance de agua: 0.85F = 0.25M·+ W
F + 6/4 F = M + 0.85F-0.25M
2.2F = M
Para un kg de mermelada, hacen falta 0.4545 kg de fresas, 0.6818 kg de azúcar y se evaporan 0.1363 kg de agua
II. Una planta de producción de oxietileno (C2H4O) se alimenta con un gas que contiene un 88,9 % v de etileno (C2H4) y el resto agua. La planta consta de un reactor en el que parte del etileno se oxida a oxietileno (reacción principal) y otra parte se quema para dar anhídrido carbónico y agua (reacción secundaria). Un análisis, en base seca, de la corriente de salida del reactor da (% molar): 1,94% de etileno, 5,81% de O2, 15,5% oxietileno, 3,9% de CO2 y 72,9% de N2. Suponiendo base de cálculo de 100 moles de la fracción seca de los gases de combustión:[pic 6]
Se pide
a) Complete la tabla
b) Exceso de aire introducido (%)
c) Rendimiento de producción de oxietileno
d) Selectividad de oxietileno
Balance de C:
Centra=Csale=1.94x2+15.5x2+3.9 = 38.78 kmol
Entrada
C2H4 = 38.78/2 =19.39 kmol
H2O=19.39x11.1/88.9 = 2.42 kmol
N2=72.9 kmol
O2=72.9x79/21=19.38 kmol
Salida
H2O producida=CO2 producido=3.9 kmol
H2O = H2O entra+H2O producida=2.42+3.9=6.32 kmol
mol | ENTRADA | SALIDA |
C2H4 | 19.39 | 1.94 |
H2O | 2.42 | 6.32 |
O2 | 19.38 | 5.81 |
N2 | 72.9 | 72.9 |
C2H4O | - | 15.5 |
CO2 | - | 3.9 |
TOTAL | 114.09 | 106.32 |
...