Balance integral

Instituto Politcnico NacionalUnidad Profesional de Interdisciplinaria De Ingeniera Y Ciencias Sociales Y AdministrativasPlantas y procesos industrialesintegrantes: Ortiz Mendoza Patricia Secuencia 5IM1Profesor:

ndice:introduccinBalance integralBalance de procesoProcedimiento para el clculos de balance de materiaProblemasConclusionesBibliografavideo

introduccinLas leyes o principios fundamentales en este tema nos ocuparemos de la ley de la conservacin de la materia y sus procesos que sufre a travs de los diferentes tipos de balance en esta parte estudiaremos lo que son el balance integral, el proceso para llegar al balance y el proceso de balance.Balance integralSe describe como dos instantes dados de tiempo, cada termino de cada ecuacin es una cantidad de la variable balanceada y no tiene unidades de tiempo (por ej., g. de SO2). Este tipo de balances se utilizan normalmente en procesos batch entre dos instantes de tiempo, siendo el tiempo inicial el correspondiente a la carga y el final el correspondiente a la descarga. Conociendo el balance integral, es posible integrarlo para obtener este tipo de balance o directamente se lo plantea en forma integral.

- Balance integral en un proceso semicontnuo

Se burbujea aire en un tanque que contiene hexano (C6H14) lquido a una velocidad de 0.1 kmol/min. El gas que abandona el tanque tiene un 10% en moles de hexano. Asumiendo que el aire es insoluble en el hexano lquido, calcular el tiempo requerido para vaporizar 10.0 m3 de hexano (SG = 0.659, M= 86).

PROCEDIMIENTO PARA EL CLCULO DE BALANCE DE MATERIA

2.- Se asignan smbolos, (variables), a los flujos de masa, conocidos o no, especificando fuera del diagrama las unidades, composiciones y datos de los mismos3.- Se procede a laeleccin de la base de clculo. sta es una variable de referencia con respecto a la cual se determinan todas las dems del problema. Dicha base de clculo puede tener un valor prefijado, hacindola coincidir con una de las cantidades conocidas del problema, o puede asignrsele un valor arbitrario, cuando todas las velocidades de flujo de masa sean desconocidas.Como norma orientativa, se pueden tomar 100 unidades de masa, o 100 moles, de una corriente, pues con ello se facilitan los clculos posteriores. Si en el proceso est implicado un material, (elemento, compuesto, sustancia inerte, impureza, etc) que permanece inalterado en el mismo, se le puede utilizar como componente clave para establecer relaciones entre los flujos. Como ejemplos de componentes claves estn las cenizas de un combustible, el nitrgeno atmosfrico en un proceso de combustin, el slido seco en un proceso de secado, etc.4.- Se expresan todas las composiciones en la misma forma, (msica o molar), y se efectan, si es necesario, operaciones para conversin de unidades.5.- Se formulan las ecuaciones correspondientes a los balances de masa, teniendo en cuenta que el nmero de incgnitas no puede ser superior al de ecuaciones, y que stas ltimas han de ser linealmente independientes.6.- Finalmente, se comprueba si los resultados obtenidos son lgicos, guardan relacin con otras cantidades del problema, y estn expresados en las unidades apropiadas.

BALANCE DE PROCESOS.

Consiste en la acumulacin de datos de las propiedades fsicas, que son necesarias para estimarlavelocidaddelosprocesosdetransportesdecantidadde movimiento,transmisindecalor,transferenciademateria,cinticadelas reacciones qumicas, as como equilibrios fsicos y qumicos. Dentro de las industrias de procesos, los balances de materia y energa son importantesauxiliareseneldiseo,control,optimizacinyevaluacin econmica de los procesos propuestos y existentes.

Los sistemas industriales se representan a travs de un diagrama de flujo, l que corresponde a un conjunto de operaciones unitarias interconectadas a travs de un circuito de corrientes de materia y energa, de acuerdo a una estructurayorganizacindefinida.

La estrategia de diseo de procesos consiste en: a) obtener la informacin delas caractersticas del producto de inters, b) elegir y seleccionar los recursos, insumos, materias primas, materiales y suministros energticos junto con las tecnologasdeprocesamiento,c)integrartodaestainformacinenun diagrama de flujos queespecifique los equipos, interconexiones y corrientes de entrada y salida del proceso productivo.

OBJETIVO GENERALCalcular los balances de materia y energa de procesos industriales mediante frmulas para su diseo, control y optimizacin.

OBJETIVOS ESPECFICOSDefiniryrealizarengrupounproyectodediseodeunproceso industrial. Integrar los conocimientos aprendidos en el curso

problemasBalance integralComo el aire que ingresa debe igualar al aire que egresa, podemos plantear un balance diferencial para el aire, teniendo en cuenta que este no se acumular ni reacciona durante el proceso y a partir de esta balance, calcular el flujo molar de salida (n') kmol aire0.1 = 0.9 n' = 0.111 kmol/min Si planteamos ahora un balance diferencial para el hexano, resulta que:

Velocidad de entrada De hexano al sistema=0Velocidad de generacin del hexano en el sistema=0Velocidad de salida de hexano del sistema (salida de sistema por flujo)Velocidad de consumo de hexano en el sistema =0Velocidad de acumulacin de hexano en el sistema (acumulacin en el sistema)Un secadero se alimenta con una suspensin acuosa de pulpa de papel, con un 6.7% en peso de slido seco. El slido que abandona el secadero contiene el 11% en peso de agua. Si el secadero elimina 75000kh/h de agua, cul ser la produccin diaria de pulpa de papel con un 11% en peso de agua

el sistema mencionado puede representarse esquemticamente mediante el siguiente dispositivo experimental:

hay dos componentes en este sistema, son el slido seco y el agua, el sistema es estacionario y no hay reacciones qumicas. En consecuencia los balances de matrera se pueden realizar indistintamente en unidades msicas o molares, en este caso las expresiones adecuadas para los balances de materia de componente y global son:

Sustituyendo este valor de w1 obtenido en la ecuacin anterior en el balance puede resolverse el sistema de ecuaciones y por lo tanto la produccin diaria de pulpa de papel solicitada ser de 146537kg/daconclusionesEn la parte de la materia se aprendi a como desarrolla el procedimiento para el clculo para llegar al proceso de materia lo que es al balance integral que esta determinado por tiempo y sobre todo lo que es un proceso y su balance y sus diferentes tiposbibliografahttp://es.wikipedia.org/wiki/Balance_de_materiahttp://www.cuautitlan.unam.mx/descargas/licenciaturas/iq/asignaturas/semestre03/1320_balance_de_materia_y_energia.pdf