BALANCE MASICO
1. En la unidad de tratamiento de desechos de una planta, un
espesador elimina el %40 de agua de los lodos húmedos de aguas
residuales como se muestra en la figura 1. ¿Cuántos kilogramos de
agua salen del espesador por cada 2500 kg de lodos húmedos que
ingresan? El proceso está en estado estacionario
2. La preparación de una aleación para fundición se realiza mediante
la alimentación de cantidades controladas de materias primas a una
tolva de carga hasta que tenga la cantidad correcta para el horno
de fusión.
La carga se coloca en un horno y se agrega energía hasta que la
aleación se derrita y se alcanza la temperatura final. Se tienen,
3600 kg de zinc puro, 14 000 kg de cobre puro y 8500 kg de
chatarra reciclada (mezcla de zinc y Cobre) que se colocan en la
tolva de carga para el siguiente ciclo de fusión. La fracción másica
de cobre en la chatarra es 0.79.
Calcule la masa de la mezcla en la tolva y su composición general.
3.Un trozo de carne de masa 300 kg y de composición:
Proteínas: 20%, grasas: 10%, carbohidratos: 1%, humedad: 68%,
ceniza: 1%, es secado hasta alcanzar un contenido de humedad
del 10%. A partir de un balance de materia, indicar la masa de
agua eliminada del trozo de la carne, así como su composición final.
Realice el diagrama del proceso
4. Se alimentan semillas de soya a una prensa mecánica con el fin de
ex-traer el 80% del aceite contenido en ellas. Las semillas están
constituidas por un 68% de material sólido, un 12% de agua y el
resto aceite. La torta que sale de la prensa contiene un 6% de
aceite, mientras que el líquido extraído tiene un 20% de material
sólido. Realice el diagrama del proceso y determine:
- La masa de la torta producida para una alimentación de 1500 Kg de
semilla/h.
La cantidad de agua que acompaña el aceite extraído, para una
alimentación de 1500 Kg.
Respuestas a la pregunta
1. Respuesta:
En la unidad de Tratamiento de desechos, de una planta un espesador elimina hasta el 40% de agua de los lodos húmedos de las aguas residuales.
Cantidad de agua que sale = 2500*0.4 = 1000 Kg
2. Respuesta:
Sabemos que la composición total de cobre es de 0.79 entonces:
Cantidad de cobre en la chatarra = 0.79*8500 = 6715 Kg.
Entonces las concentraciones de cobre y zinc en estas mezclas son de:
Concentración de cobre:
Cobre = Cobre puro / masa total
Cobre = 14000+6715/14000+8500+3600 = 0.79.
Concentración del Zinc:
Zinc = 3600+(8500-6715) /14000+8500+3600 = 0.21
3. Respuesta:
Balance inicial
% kg
proteínas 20% 300 kg * 20% = 60 kg
grasas 10% 300 kg * 10% = 30 kg
carbohidratos 1% 300 kg * 1% = 3 kg
humedad 68% 300 kg * 68% = 204 kg
ceniza 1% 300 kg * 1% = 3 kg
------------ -----------------
Total 100% 300 kg
Contenido final de humedad: x
10% => [ x / total ] * 100 = 10
=> [ x / total ] = 0,1
Balance final
proteínas 20% 300 kg * 20% = 60 kg
grasas 10% 300 kg * 10% = 30 kg
carbohidratos 1% 300 kg * 1% = 3 kg
humedad x
ceniza 1% 300 kg * 1% = 3 kg
------------ -----------------
Total 100% 96 kg
x / [x + 96] = 0,10
=> x = 0,10 (x + 96)
=> x = 0,1x + 96
=> 0,9x = 96
=> x = 96 / 0,9
=> x = 106.666 kg = contenido final de humedad
Masa de agua eliminada = contenido inicial de humedad - contenido final de humedad
Masa de agua eliminada = 1,19 kg – 106.666 kg = -105.476 kg
Masa total final = 106.666 kg + 96 kg = 202.666 kg
Composición final
kg
proteínas 60 / 106.666 * 100 = 56,25%
grasas 30 / 106.666 * 100 =28,12%
carbohidratos 3 / 106.666 * 100 = 2,812%
humedad 106.666 / 106.666 * 100 = 10%
ceniza 3 / 106.666 *100 = 2,812%
----------------
Total 0,6222 / 0,6222 * 100 = 100%
4. Respuesta:
% De aceite de cada semilla = 100-68-12= 20%.
De ese 20% sólo extraeremos un 80% por lo tanto:
Cantidad de aceite extraído de las semillas = 16%.
-La masa de la torta producida para una alimentación de 1500 Kg de semilla/h.
Masa de la torta va a ser la cantidad total de semillas menos el porcentaje que ha sido extraído del aceite:
Masa de la torta = 1500 kg/h - (1500 kg/h * 0,16)
Masa de la torta = 1260 Kg h
-La cantidad de agua que acompaña el aceite extraído, para una alimentación de 1500 Kg.
Cantidad de agua =1500-1260 = 240 * 0,12 = 28,8 Kg/H