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8/19/2019 Ejercicio de balances de materia resueltos
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BALANCE DE
MATERIA
Fidelina Canabal Colon
Edgard Darío Gómez
Universidad de Cartagena
Julio 17 de 2014
8/19/2019 Ejercicio de balances de materia resueltos
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NUTRIMAX
En la industria de alimentos !U"#$%&'() se esta obteniendoun material *+medo ,on ,antidad de -00 lb.* ,on una *umedad
del /0) algo elevada or ese,ii,a,iones de ,alidad3 a
*umedad ne,esaria ara este ro,eso es del 10) or la ,ual debe
someterse a un ro,eso de se,ado3 En los talleres de la emresa sedisone de dos se,adores aroiados ara este roósito3 5e sabe
adem6s) ue el aire ini,ial res,o disonible resenta una *umedad
de 03001 lb &gua. lb &ire se,o3
El 8ee de talleres de la emresa sugiere la idea de traba8ar los dosse,adores en aralelo3
5e sabe or los ,6l,ulos realizados ue en el se,ador !o3 1 se
remueve el -0 del agua ue entra ,on el solido a ese se,ador) 9
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ue a la salida del se,ador !o3 2 el solido lleva ,onsigo el
:131; del agua ,on ue entro a este se,ador3rminos de aire se,o en
el se,ador !o3 1 es 23/3
•a rela,ión de re,ir,ula,ión en t>rminos de aire *+medoen el se,ador !o3 2 es 13/213
• a *umedad del aire ,ombinado ue entra al se,ador !o3
1 es 0301;14: lb &gua. lb &ire se,o3
•a *umedad del aire ue sale ?lu8o 17@ es 0301-A02 lb&gua. lb &ire 5e,o3
DETERMINAR LAS CANTIDADES DE TODOS LOS
FLUJOS.
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5e,ador 1
5e,ador 2
1;
12
A
1:
1/ 1
1A
17
7
10
-;
2
4
14
/
:
11
Figura 1. sistema de secadores en ara!e!o de NUTRIMA"3
&
C
D
E
F
G
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Datos
- 5e obtiene material *+medo en ,antidad de -00 lb.* ,on una *umedad del /0) ero nos di,e ue la
*umedad ne,esaria debe ser de 103
- El aire ini,ial res,o ?F 1;@ tiene una *umedad de 03001 lb &gua. lb &ire se,o3
B &gua
&s &ire se,o
or tanto la *umedad del aire ? 03001 enton,es --
- El e8er,i,io nos di,e ue la rela,ión de re,ir,ula,ión en t>rminos de aire se,o en el se,ador !o3 1 es 23/
23/ F10 . F7
H a rela,ión de re,ir,ula,ión en t>rminos de aire *+medo en el se,ador !o3 2 es 13/21
13/21 F1/ . F12
- a *umedad del aire ,ombinado ue entra al se,ador !o3 1 es 0301;14: lb &gua.lb &ire se,o3
0301;14:1
03 -;21;0:02
03 -;21;0:02H10301;
- a *umedad del aire ue sale ?F 17@ es 0301-A02lb &gua. lb &ire se,o
0301-A02
•
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Procedimiento del balance
• Iase de ,al,ulo= 1000 lb en F7
• a rela,ion de re,ir,ula,ion en el se,ador !o3 1 es=
23/ ; debemos tener en cuenta que:
7F;) or ser un unto de seara,ion) or tanto=
F703 ---
Enton,es=
?23/@?03---@?1000@ F10
24-73/ F10 ?E,3 1@
• Ialan,e en el unto de mez,la &=
F7 F10 F; ?E,3 2@• 5e realiza el balan,e ' ,omonente de aire en el unto de mez,la &=
F7F10 F;
?03---@?1000@ F10 03-;22F;
#eemlazamos F10 de la E,3 1=
--- 24-73/ 03-;22F; ) dese8o F;=F; ://-3;A
•
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• En la E,3 2 dese8o F10 9 reemlazo los valores 9a
obtenidos=
F10 2//-3;A
• De la E,3 1 tengo ue=
24-73/ F10 ) dese8o
• 5abemos ue 10 10 1) dese8o 10 9 me ueda ue=
10 030244
• 5e realiza el balan,e or ,omonentes de &s en el se,ador
!o3 1=
F; F- F- F10 F-://-3;A03-;22 F-03-7/A
Dese8o F- me ueda ue=
F- :/;:3-4
•
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• "engo ue F- F10 F11) reemlazo valores=
:/;43A; 2/A03/- F11) dese8o F11 9 me ueda ue=
F11 102430-2/7
•
ro,edemos a realizar el balan,e global en el se,ador !o3 1F; F2 F- F:
:/A03/- F2 :/;43A; F:
F2HF: 24311 ?E,3 4@
• Como en el se,ador !o3 1 se remueve el -0 del agua ,on ue entra el solido F-) signii,a ue en
el F: se en,uentra el 10 restante3
•
5abiendo ue los solidos entran ,on *umedad del /0 se uede estable,er la rela,ión=?031@ F2F2 F1:F:
?031@?03/@F2 F:F: ?E,3 /@
• 5e realiza el balan,e ' or ,omonentes de agua en el se,ador !o31
F;F; F22 F- F:
?0301;@?:/A03/4@?03/@F2 ?03024A@?:/;437@ F: ?E,3 A@
• 5e reemlaza la E,3/ en la E,3A=
• A430-?03/@F2 ;;31;4?030/@F2) dese8o F2=
F2 /:3/42
• #eemlazo F2 en E,34=
/:3/42HF:24311) dese8o F:=
F: 2-3414
•
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• De la E,3/ remlazo los valores de F2 9 F:=
?031@?03/@?/:3/42@ F: ?2-3414@) dese8o F:=
F: 030-10014
• 5e realiza el balan,e en el unto de mez,la C
FA F: F/
2-3414 FA F/• 5e ro,ede a realizar el balan,e or ,omonentes de agua
en el unto de mez,la C=
F: F: F/ F/ FA FA K FA *umedad ,on la ue sale
el solido3
#eemlazamos valores=
?2)A7A@ F/ F/ ?031@ FA ?E,3 7@
•
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• Ialan,e global en el unto de mez,la D=
F1: F12 F1/
• 5e realiza el balan,e or ,omonente de aguaComo en F1; *a9 un unto de seara,ion) F1; F12
F12F12 F1/F1/ F1:F1:
?03---@F12 F1/ F1/ F1: F1:
En el se,ador !o3 2 el solido lleva ,onsigo el :131; del agua ,on la
ue entro a este se,ador) or tanto se estable,e la siguiente rela,ion=
F403/
?03:11;@?03/@ F4 F/F/ ?E,3;@
• Como el solido sale ,on 10 de *umedad) se realiza un balan,eglobal en el sistema de solidos=
FAFA F1F1
?03-@FA ?03/@F1 ?E,3-@
•
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• 5e realiza un balan,e global en el unto de seara,ión E=
F1 F2 F4
F1 ?/:3/42@ F4 ?E,310@
• #eemlazo E,3 10 en E,3 -=
?03-@ FA ?03/@?/:3/42 F4@
?03-@FA 2A3771 ?03/@ F4 ?E,3 11@
•#eemlazo E,3; en E,3 7
?030-1@?2-3411@?03:11;@?03/@F4 ?031@ FA
23A7A ?13//-@F4 ?031@ FA ?E,3 12@
FA 2A37A 1//-F4 ?E,3 1:@
•
#eemlazo E,3 1: en E,3 11=?03-@L?2A37A@?13//-F4@M 2A3771 ?03/@ F4
Dese8o F4 9 me ueda ue =
F4 23-7/:
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• #eemlazo F4 en E,3 1:=
FA 2A37A 13//- ?23-7/:@
FA :134
• #eemlazo FA en E,3 -=
?03-@ :134 ?03/@ F1) dese8o F1=
F1 /A3/2
• 5e realiza balan,e global en el unto de mez,la C=
F: F/ FA
F/ 13-;A
• En E,3; = ?03:11;@?03/@F4 F/ F/
#eemlazo F4 9 F/ en esa e,ua,ión) 9 me ueda ue=
F/ 032:
• 5e realiza balan,e global del sistema=
F1 F1; F17 FA
/A3/2 F1; F17 :134 ?E,3 14@
• 5e ro,ede al balan,e or ,omonentes de &s=
F1; F1; F17 F17?03---@F1; ?03-;@F17
F17 1301-4 F1; ?E,3 1/@
• 5e reemlaza E,3 1/ en E,3 14
/A3/2 F1; 1301-4 F1; :134) dese8o F1; 9 me ueda ue=
F1;1243;4
•
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• #eemlazo F1; en E,3 1/
F17 ?1301-4@?12-43;4
F17 1:1-3-/
• #ealizamos balan,e global en unto de seara,ión F=
F1; F7 F12
Dese8o F12=
F12 1:1-3-/ 1000
F12 :1-3-/
• or la rela,ion de re,ir,ula,ion en el se,ador !o3 1=
13/21F1/ 13/21 ?F12@
F1/ 13/21 ?:1-3-/@
F1/ 4;A3A4
•
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14/15
• E realiza un balan,e global en el unto de mez,la D=
F1/ F12 F1:
F1: 4;A3A4 :1-3-/
F1: ;0A3/-
• 5e realiza balan,e global en el se,ador !o3 2=
F4 F1: F/ F 14
Dese8amos F14=
F14 2)-7/: ;0A3/- 13-;A
F14 ;073/7-:
• 5e realiza balan,e global en el unto de mez,la G=
F11 F1A F17
Dese8amos F1A 9 nos ueda ue= F1A 1:1-3-/ 1024311
F1A 20/3;4
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GRACIAS