BALANCES INTEGRALES EN PROCESOS

SEMICONTINUOS Y CONTINUOS

EQUIPO 1

Flores Castaños Aracely

Franco Matla Gabriela

López Merlo Ruth

Muñoz Valeriano Catalina

Fecha: 18/octubre/2013

Materia: Balance de Materia y Energía

Ejemplo: Balance integral de un proceso semicontinuo

• Se burbujea aire en un tambor de hexano liquido a una velocidad de 0.100 kmol/min. La corriente de gas que sale del tambor contiene 10.0 mol % de vapor de hexano. El aire puede considerarse insoluble en el hexano liquido. Aplique un balance integral para estimar el tiempo requerido para vaporizar 10.0 m3 del liquido

N(kmol/min)

0.100 kmol C6H14/kmol0.900 kmol aire/kmol

0.100 kmol/min

Comenzamos con un balance diferencial del aire. Como se supone que el aire no se disuelve en el liquido (acumulación = 0) ni

reacciona con el hexano de la unidad de proceso (generación = consumo = 0), el balance se reduce a entrada = salida:

0.100 kmol aire

Min

0.900 kmol aire

n(kmol)

kmol (min)n = 0.111 kmol/min

A continuación escribimos un balance integral para el hexano, procediendo desde el tiempo t = 0 hasta t = tf (min), el tiempo que se desea calcular. El balance tiene la forma acumulación = salidas (verifiquelo). El termino de acumulación, que es cambio total de los moles de hexano liquido en el sistema durante el tiempo tf, debe ser negativo pues el hexano se esta perdiendo en el sistema. Dado que el numero total de moles de hexano evaporados ocupaban un volumen liquido de 10.0 mts cúbicos y la gravedad especifica del hexano liquido es 0.659, el termino de acumulación es igual a:

Δn = -10.0 m^3

0.659 kg

10^3 L

1 kmol

L m^3 86.2 kg

- 6.45 kmol C6H14

El termino de salida del balance es la velocidad a la cual el hexano abandona el sistema [0.100 n(kmol C6H14/min)] multiplicada por el tiempo total del proceso, tf(min). En

consecuencia, el balance (acumulación = - salida) es

• - 6.45 kmol C6H14 = -0.100 ntf

• n= 0.111 kmol/min

tf = 6880 min