Aporte trabajo colaborativo Final balance de materia.docx

Problema 1 Una industria procesa 1000 Kg/día de naranja que contiene el 15% de sólidos. La naranja se introduce a un proceso de extracción a 20°C en donde se obtiene, de una parte, jugo que tiene el 12% de sólidos que sale a 25°C y, de otra cáscara con el 17,5% de sólidos só lidos a 25°C. La cáscara se lleva a una segunda etapa de extracción extracción en donde se obtiene un líquido que contiene el 12% de sólidos a 25°C y pulpa con el 25% de sólidos a 25°C; la pulpa obtenida se somete a una deshidratación hasta obtener obtener 15,4 Kg de pulpa a 70°C con el 10% de humedad; la deshidratación se realiza en un evaporador a 150 kPa y se utiliza vapor a 800 kPa que sale a la misma temperatura de la pulpa deshidratada. El líquido se lleva a una evaporación a 143,3 kPa y se tienen pérdidas del 3% donde se obtiene una melaza con el 72%. Calcular la cantidad de jugo, melazas y pulpa deshidratada que se obtiene. Calcular la masa de vapor utilizada para la deshidratación y el calor total requerido en la evaporación. Calor especifico de la pulpa 3.8 kJ / kg °C Calor específico del vapor 1.88 kJ / kg °C Calor específico del líquido 2.8 kJ / kg °C 1 M1=? SD1=0.15 T1:20°C

M2? SD2=0.12 T2:25°C M3=? SD3=0.175 T3:25°C

2

V=? T8:70°C M3=? SD3=0.175

6

T3=25°C

M4=? SD4=0.12

3

5

T4=25°C M5=? SD5=0.25 T5:25°C

V=800Kpa T7:?

M5=? SD5=0.25 T5:25°C

M6=15.4Kg SD6=0.90

4

%H=0.10 T6=70°C

Problema 2 Una autoclave con 2000 enlatados de atún han sido calentados uniformemente a una temperatura de 116°C. Se desea enfriar los enlatados hasta 35°C antes de sacar las latas de la autoclave. Que cantidad de agua se requiere para el enfriamiento si ésta entra a 20°C y sale a 30°C

1 Agua T1= 20 ° C

Autoclave 4 3 T4 =35 ° C T3= 116 °

2

T2= 30 ° C Agua

Datos Calor específico del atún (cp) = 3,65 kJ/kg°C=0.872 Kcal/kg°C Calor específico de las paredes de las latas (cp) = 0,46 kJ/kg°C =0.109Kcal/kg°C Calor específico del agua (cp) = 4,184 kJ/kg°C= 1 Kcal/kg°C l Masa de atún/lata = 450 g Masa de aluminio/lata = 55 g Energía requerida para enfriar la autoclave = 75000 kJ=17925Kcal/kg°C Se asume que no hay pérdidas de calor.  ∆T agua: (30-20) °C  ∆T agua: 10°C

∆T enlatados: (116-35) °C  ∆T enlatados: 81°C

 ∆T atún: (116-35) °C  ∆T atún:81°C

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Solución

∆  = úú∆ ú + ∆  −  Reemplazando

)10 ° = 450 (0.872 )81° + 55(0,109)81° − 17925.43  (1° ° °

  = 31784,4    + 485.6    −17925.43 10 ° ° °

10    = 31784,4 + 485.6 − 17925.43 10    = 14344.57  14344.57   =  10  = 14344.57 = 143.44    10 