UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Facultad de Química e Ingeniería Química Escuela de Ingeniería Química Departamento de Operaciones Unitarias Curs! "RANSFERENCIA DE MASA II Profesor Dr Joaquín Lombira
Segundo Examen Parcial-2014-I
1. Una instalación extractora de aceite a contracorriente, transforma 1t/ de semilla de girasol, con un contenido en aceite del 2!" # en exano de 2.$". El exano generado %ue se suministra a la instalación contiene 1.$" de aceite. &a cantidad de disol'ente suministrado a la instalación constitu#e el $0" de la masa de semilla. (onforme a los datos ex)erimentales, la cantidad de solución retenida )or la fase sólida de)ende de su contenido en aceite, seg*n se muestra a continuación+
Contenido de aceite Kg/kg de solución Cantidad de solución retenida Kg/kg de sustancia sólida
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.$
0.$0 $
0.$1 $
0.$
0.$$
0.$ 1
0.$ $
0.2
El residuo sólido des)us de la extracción contiene $" en aceite. eterminar+ a 3luos de extracto extracto # re5no. re5no. 6 7*mero 7*mero de eta)as de extracción extracción re%ueridas. re%ueridas.
PRO!"#$ %o1 Una solución de azúcar de caña en bruto, lavada, !" de sacarosa en peso, est# coloreada por la presencia de pequeñas cantidades de impurezas$ %e va a decolorar a !& '( por tratamiento con un carbón adsorbente en una planta de filtración por contacto$ Los datos para la isoterma de adsorción en el equilibrio se obtuvieron a)re)ando diferentes cantidades de carbón para separar lotes de la solución ori)inal * observando el color alcanzado en el equilibrio en cada uno de los casos$ Los datos, con la cantidad de carbón e+presada en base al contenido de azúcar de la solución, son los si)uientes #g car$%n &#g a'(car seca
)eliminad de clr
& &
&$&&1
&$&. 1
&$&.!0
&$&/ 2&
&$&0 2-
La solución ori)inal tiene una concentración de color de /&, medida en una escala arbitraria3 se desea reducir el color a /$-" de su valor ori)inal$ a4 (onvi5rtanse los datos en el equilibrio a 678unidades de color9:) carbón$ ;Los datos de equilibrio se a? %i lo >acen, ;cu#les son las constantes de la ecuación? b4 (alcule la dosis necesaria de carbón fresco, por cada .&&& @) de solución, para un proceso en una sola etapa$ c4 (alcule la dosis necesaria de carbón por .&&&@) de solución para un tratamiento a corriente cruzada en dos etapas, utilizando la cantidad mínima total de carbón fresco$ d4 (alcule la dosis necesaria de carbón por .&&&@) de solución para un tratamiento a contracorriente en dos etapas$
PRO!"#$ %o2 La refinería de azúcar del problema anterior debe tratar tambi5n una solución de azúcar en bruto, !" en peso de sacarosa, de color ori)inal -&, basado en la misma escala de color$ La escala de color es tal que los colores son aditivos, es decir que pesos i)uales de solución de color /& * de color -& dar#n una solución de color A/&B-&49/80-$ La misma isoterma de adsorción describe la eliminación de color en la solución m#s oscura$ (antidades i)uales de la solución m#s oscura * de la del problema anterior se deben decolorar >asta un color &$-$ a4 Cn un proceso en una sola etapa, ;ser# m#s económico en función del carbón, mezclar primero las soluciones ori)inales * tratar la mezcla, o tratar cada una de ellas por separado, >asta obtener el color &$- * despu5s mezclar los productos separados? b4 epita el c#lculo del inciso Aa4, para un tratamiento a corriente cruzada en dos etapas, con carbón fresco en cada etapa, arre)lado para el mínimo carbón en cada caso$ c4 epita el c#lculo de Aa4 para un tratamiento a contracorriente en dos etapas$
