PRACTICA NO. 1 “BALANCE DE MATERIA A REGIMEN PERMANENTE”
Problema Determinar con ayuda de un método experimental y mediante cálculos el lu!o másico en "#min con el $ue debe operar la bomba del tan$ue A $ue contiene una soluci%n de &'()A(*A y $ue luye al me+clador.
De i"ual manera determinar la composici%n de dic,o lu!o y del lu!o pro-eniente del tan$ue tomando en cuenta las restricciones del sistema/ todo ello para $ue la composici%n inal a la salida del me+clador sea de 02 en masa.
DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESOS A
B
B
B
M
C
RESULTADOS EXPERIMENTALES Medición de fujo de la bomba “B” No. Velocida d
&edici%n de lu!o en la salida del me+clador 1 masa *lujo No. No. De Tiempo m+sico Velocid medici Mas a (g) (g,min) ad 1 masa ón (s) (min) -omedio No. No. De De Mas Mas Tiempo *lujo 1 masa No. No. Tiempo *lujo &.&$%% !#".#! Velocid medici medici a m+sico Velocid a m+sico "% #. %% (g,min) -omedi ad ón (g) (g,min)& ad ón (g) &.&"&""" $'.%"#" !&%.$## -omedi o (s) (min) -omedi (min) -omedio . (s) %." #" o o $ !& '#. %.! &.&#"' !%#.%&%' !%'!."$ &.&"&""" &.$&! " ' '. %. &.&$$%% !#$!.$" !!"".' #%." '" $ " resultados .# 'n estos "' ! % %% $ !! "". #. &.&$% !%%$." $ue en la salida del -omedi /0 . &.& !&$!.$!$ ' %%% ! $ al aumentar %.% o aumenta #.$ la !$ !# ". &.&""" !%$.#$ opera la bomba de la !.%% #&.$ ". %. &.&' !!%".$# " ""' '! #&.!%%% mismo obtenemos $ #$ue el !.%# !.$ /0 !! %%% en la salida del me+clador /0 !.%# !.$ !.%# !.$ !.""" -elocidad de la bomba A !.%# !.$ !.%! !$.$ ""' !.%# !.$ !.$ !.%# !.$ Reali+ando todos los !.%# !.$ conocer la composici%n encuentra en la memoria de cálculo5 se obtiene lo si"uiente6
alance de materia "eneral A 7 8 C
podemos obser-ar me+clador el lu!o -elocidad con $ue corriente A3 por lo porcenta!e en masa al aumentar la -a disminuyendo. cálculos para poder de cada corriente 4se
alance de materia por componente A9me"a 7 9me"b 8 C9me"c A9a"ua 7 9a"ua 8 C9a"ua :istema de ecuaciones para cada una de las -elocidades en los $ue opero la bomba ;A< A-=9ame"a 7 9bme"b 8 C-=9-=me"c A->9ame"a 79bme"b 8 C->9->me"c A-?9ame"a 79bme"b 8 C-?9-?me"c @elocidad = A-= 7 8 C-= A-= 8 C-= ) A-=8 1=.?000 ) B0. 8 10B.? "#min Obteniendo6 Composici%n de la corriente A6 .1>0 &'( y .?0 E0O Composici%n de la corriente 6 .0> &'( y .BB E0O Con el -alor del lu!o másico determinado en el punto anterior3 determinar el nFmero de -elocidad con la cual la bomba ;A< debe operar.
*tili+ando A 7 8 C A9ame"a 7 9bme"b 8 C9cme"c Teniendo como inc%"nitas A y C Teniendo dos inc%"nitas y dos ecuaciones resol-emos y obtenemos $ue6 A8 =B.=>= "#min C8 >1.>0B1 "#min
D%nde6 98 -elocidad G8 Hlu!o de A 98 G 7 B.?#1=.> 98 =B.=>= "#min 7 B.?#1=.>8 ?.B Por lo tanto para $ue se pueda "enerar una corriente de lu!o en la salida del me+clador con el 02 en masa de &'( se necesita una -elocidad de ?.B en la bomba A.
Análisis de resul!d"s
'l ob!eti-o principal de la presente practica ue determinaci%n de una -elocidad ideal en la bomba del tan$ue A y con ello un lu!o ideal en la misma3 con el in de tener una composici%n especica a la salida del me+clador3 denominada corriente C3 todo esto mediante la operaci%n de un e$uipo $ue nos oreci% los datos experimentales $ue más tarde usaramos en el planteamiento te%rico de tal problema a tra-és de un balance de materia a ré"imen permanente. 'xperimentalmente no lle"amos a la composici%n ideal solicitada por el protocolo a la salida del me+clador3 sin embar"o para ello reali+amos los cálculos pertinentes $ue nos permitieron lle"ar a la soluci%n del problema de manera te%rica3 datos $ue se reportan en la Fltima tabla de este inorme6 -elocidad ideal de la bomba en A3 lu!os obtenidos con base en lo anterior y determinaci%n de las composiciones en las disoluciones de A y pues eran desconocidas. Al inicio del problema se nos plante% la posibilidad de lle"ar a una concentraci%n del 02 en masa en la corriente C3 de manera experimental no ue posible determinarlo3 sin embar"o3 solo para seJalar3 la -elocidad te%rica necesaria3 usando la ecuaci%n de la recta3 nos dice $ue es entre ?.B aproximadamente de acuerdo con la sustituci%n de tal ecuaci%n. Hinalmente podemos mencionar $ue el procedimiento indic% una tendencia $ue nos dice $ue mientras mayor sea la -elocidad de la bomba $ue pertenece al tan$ue A la composici%n de &'( en la corriente C disminuye3 considerando desde lue"o la -elocidad constante 45 de la bomba en el tan$ue .
C"n#lusi"nes
'n esta práctica no se pudieron cumplir los todos los ob!eti-os ya $ue la composici%n de la corriente del lu!o de salida no era del 02 &'( aun as se pudieron obtener te%ricamente las composiciones de la corriente A y as como la -elocidad de lu!o de la corriente A. Aun as se reali+% una re"resi%n lineal para poder obtener la -elocidad de la bomba en la corriente A donde se pudiera obtener en la salida del me+clador una corriente con el 0 2 &'( y as podemos concluir $ue la -elocidad adecuada con la $ue debera operar la bomba A es de ?.B
Bi$li"%r!&'!
K@aliente . A. y :ti-alet C. R. Problemas de alances de &ateria3 Al,ambra &exicana3 1B?>. KAndersen L. . and Men+el L. A.3 Introduction to C,emical 'n"ineerin"3 &c(ra) G. 1B>1.
