1. Una solución acuosa a una temperatura de 25ºC contiene 21g de carbonato de sodio y 10g de sulfato de sodio por 100g de agua. a) calcular la composición y peso por los cristales formados por enfriamiento de 100g de esta solución a 17,5ºC. b) repetir el cálculo del inciso a) cuando la solución original se enfría hasta 10ºC. Solución Hallando las composiciones de los componentes se tiene Para el Na2CO3: XF=0.16 Para el Na2SO4: XF=0.076 Para el H2O: XF=0.763 a) Como en el grafico se encuentra en la parte del carbonato de sodio, entonces, se toma como base el carbonato de sodio, ya que es el que cristaliza.
F=100g XF=0.16
Enfriador 17,5°C
C=? XC=0.371
S=?
Resolviendo las dos ecuaciones se tiene:
S=78.72g C=21.28g b) Haciendo lo mismo que el inciso a), se tiene, esta vez dos cristales, una parte corresponde al Na2CO3, y otra al Na2SO4. Luego el diagrama será:
F=100g XF(a)=0.16 XF(b)=0.076
Enfriador 10°C
Ca=?, C b=? XC(a)=0.371 XC(b)=0.441
S=?
Resolviendo el sistema de ecuaciones, se tiene: S=66.68g de solución madre Ca=25,25g de Na2CO3 C b=8,16g Na2SO4
2.
Se va a recuperar fosfato trisódico decahidratado la solución original tiene 35% en peso de fosfato y esta a 190ºF enfriamiento y sembrando cristales a partir de 20000 lb/hr de alimentación se obtiene 7000 lb/hr de cristales. Los cristales adicionándose para provocar la cristalización se alimentan en una razón de 700 lb/hr y tiene la siguiente distribución de tamaño. % peso Ds pulg 10 0.01500 20 0.00750 30 0.00375 40 0.00175 Estimar la distribución de tamaño de las partículas en el producto.
Solución Estimando el ΔL tal que:
Donde
∑[( )]
Luego: L= 0,003
% peso[x]
D [pulg]
[1+(DL/Ls)]3*x
0,10000
0,015
0,1728
0,20000
0,0075
0,5488
0,30000
0,00375
1,7496
0,40000
0,00175
7,998833819
Suma=
10,47003382
L= 0,0029
% peso[x]
D [pulg]
[1+(DL/Ls)]3*x
0,10000
0,015
0,16993597
0,20000
0,0075
0,533268859
0,30000
0,00375
1,672986311
0,40000
0,00175
7,504205248
Suma=
9,880396389
L= 0,00292
% peso
D [pulg]
[1+(DL/Ls)]3
0,10000
0,015
0,170506225
0,20000
0,0075
0,536351331
0,30000
0,00375
1,688126367
0,40000
0,00175
7,601450766
Suma=
9,996434689
Entonces:
L= 0,00292
3.
Se satura hidrogeno con vapor de agua a la presión atmosférica y una temperatura a 45ºF y se condensa una parte del vapor de agua el gas después de salir del refrigerante se calienta a 70ºF a) calcúlense el peso de agua condensada en el refrigerante por libras de hidrogeno seco. b) calcúlense el % de humedad en las condiciones finales. Solución Hallamos la humedad absoluta:
La presión del agua a esa temperatura es de 0,01 Atm Entonces