Ejercicios Resuletos de Balance de Materia 7-11

7.-La leche desnatada se obtiene al eliminar parte de la grasa de la leche entera. Esta leche desnatada contiene 90.5% de agua, 3.5% de proteínas, 5.1% de hidratos de carbono, 0.1% de lípidos y 0.8% de cenizas. Si la leche entera original contiene un 4.5% de grasa, calcular su composición suponiendo que solo se ha eliminado eliminado la grasa al obtener la leche desnatada, y que no no hay perdidas en el proceso.

F 4.5% de grasa X % de proteínas Y% de agua Z% de carbohidratos A% de cenizas B% de lípidos

R

X % de grasa 3.5 % de proteínas 90.5%de agua 5.1% de carbohidratos 0.1% de lípidos 0.8% de cenizas

Q 100% de grasa

BMG R=F+Q----------------------------- ------------ (1) BMP grasa R (0.045)=F (0)+Q (1) ------------- (2) R (0.045)=Q Reemplazando R=F+ R (0.045) F=R- R (0.045) F=0.955R BMG proteínas

R(X)=F (0.035)+Q (0) R(X)=F (0.035) R(X)= (0.955) (0.035) R X=0.033425*100 X=3.3425% de proteínas BMG agua R (Y)=F (0.905)+Q (0) R (Y)=F (0.905) R (Y)= (0.955) (0.905) R Y=0.864275*100 Y=86.4275% de agua BMG carbohidratos carbohidratos R (Z)=F (0.905)+Q (0) R (Z)=F (0.051) R (Z)= (0.955) (0.051) R Z=0.048705*100 Z=4.8705% de carbohidratos BMG cenizas R(A)=F (0.905)+Q (0) R(A)=F (0.08) R(A)= (0.955) (0.008) R A=0.00764*100 A=0.764% de cenizas BMG lípidos R(A)=F (0.905)+Q (0) R(A)=F (0.001) R(A)= (0.955) (0.001) R A=0.000955*100 A=0.0955% de lípidos

8.-La densidad del etanol absoluto es 0.7893g/cm3.La densidad de una disolución que contiene un 60% en peso de etanos es de 0.8911 g/cm3.Calcular el volumen de etanol absoluto que debe diluirse con agua para producir un litro de disolución con un 60% en peso de etanol. Comprobar que los volúmenes no son aditivos

ETANOL d=0.7893g/cm3 ETANOL(60%) d=0.8911g/cm3 AGUA d=1 g/cm3

BMG E+A=ET----------------------------------------- (1) E+A=1 BMG densidad etanol E(0.7893)+A(0)=ET(0.8911) E(0.7893)+A(0)=(0.60)(0.8911) E(0.7893)=(0.60)(0.8911) E=(0.60)(0.8911)/( 0.7893) E=0.6773 de etanol puro Calculando la cantidad de agua E+A=1 A=1-0.6773 A=1-0.6773 A=0.3227 de agua pura

9.-La patata se seca desde el 14% de solidos totales hasta el 93% ¿Cuál es el producto obtenido cada 1000kg de patatas sabiendo que se pierde el 8% en peso en el pelado? (se parte de 1000kg de patatas) Restando el 8% de cascara 1000 – 0.08(1000)= 920

B 920 Kg 0.14 solidos 0.76 agua

A

C

BMG global

PATATAS(Kg) 0.93 solidos 0.07 agua

AGUA (Kg) 1 solidos 0 agua

A=B+C 920=B+C BMG sólidos A (xasolid.)=B (xbsolid)+C (xcsolid) A (0.14)=B (0.93)+C (0) 920(0.14)=B (0.93)+C (0) B=138.4946 de atatas secas

10.-1000 kg de semilla de soja cuya composición es de 18% de aceite, 35% de proteína, 27.1% de carbohidratos, 9.4% de fibra y ceniza y un 10.5% de humedad se: -Trituran y se prensan o que reduce el contenido de aceite al 6% -se extraen con hexano para producir una harina que contiene 0.5% de aceite -se disecan hasta que contengan 8% de humedad suponiendo que no hay perdida de proteínas y agua en el aceite, hágase un balance de materia de los componentes de semillas de soja

0.06 aceite

0.18 aceite 0.35 proteinas 0.271 carboh. 0.094 ceniza 0.105 H2O

0.0005 aceite

B 0.08 H2O

C

G

BMG

A= B+ C 1000 = B+ C-------------------------------------- (1) BMG aceite 1000(0.18) = B (0.06) + C (1) 180 = B (0.06) + C (1) ------------------- (2) Restando 1 y 2 820 = 0.94 B B=872.3404 A= B+ C 1000= 872.3404 + C C=127.6595 BMG aceite

B= D+ E 872.3404 = D+ E----------------------------------- (3)

BMG aceite 872.3404 (0.06) = D (0.0005) + E (1) 52.3404 = D (0.0005) + E (1) -------- (4) Restando 3 y 4 819.9999=0.9995D D=820.4101 E=5109302 BMG agua D= F + G 820.4101= F+ G----------------------------------- (5) BMG agua 820.4101 (0.127978) = F (0.08) + G (1) 104.9944= F (0.08) + G (1) ------- (6) Restando 5 y 6 715.6256=0.92F F=777.6256 G=42.7844

BMG x(agua) 1000(0.105) = B (x) + C (0) 1000(0.105) = 872.3404 (x) + C (0)

X=0.12036 BMG x(agua) 872.3404(0.12036) = D (x) + E (0) 872.3404(0.12036) = 820.4101 (x) + C (0)

X=0.127978

A=1000 Kg B=872.3404 Kg C=127.6595 Kg D=820.4101 Kg E=5109302 Kg F=777.6256 Kg G=42.7844 Kg

xaceite 18% xagua 12.036% xaceite 6% xagua 12.7978% xaceite 0.05%

Una unidad de destilación de alcohol está alimentada por dos venas, a saber: F1=136kg/h, 45% de alcohol, 55% de agua, F2=240 kg/h, 20% de alcohol ,80% de agua. El destilado contiene 95% de alcohol y el deseco contiene 5% de alcohol .encuéntrese a) régimen de flujo destilado b) alcohol retirado en la vena de desecho

136 kg/h 45% de OH 55% DE H20

240 kg/h 20% de OH 80% DE H20

A

B

C

D

BMG

C kg/h 95% de OH 5% DE H20

D kg/h 5% de OH 95% DE H20

A+B=C+D 136+240=C+D 376 = C + D------------------------------- (1) BMP (OH) A (0.45) +B (0.2) = C (0.95) + D (0.05) 136(0.45) +240(0.2) =C (0.95) +D (0.05) 61.2+48=C (0.95) +D (0.05) 109.2=C (0.95) + D (0.05) ------------ (2)

Sistema de ecuaciones entre 1 y 2 376 = C + D 109.2 = C (0.95) + D (0.05) 109.2 = (C+ D) (0.05) + C (0.90) 109.2 = (376) (0.05) + C (0.90) C = (109.2-18.8)/0.90 C = 100.44 D=275.55 Pero queremos solo él % de alcohol desechado 275.555*0.05% = 13.777 de OH desechado