3. La sal contenida en el petróleo crudo debe debe eliminarse antes de procesarlo en una refinería. El El petróleo crudo se alimenta a una unidad unidad de lavado en la que agua dulce alimetaba a la unidad unidad se mezcla con el petróleo y disuelve una porción de la sal que contiene. El petroleo ( que contiene un poco de sal pero nada de agua), al ser menos denso que el agua, se puede sacar por la parte superior del lavador. Si el agua de lavado la vado “gastada” contiene 15% de sal y el crudo contiene 5% de sal. Determine la concentracion concentracion de sal en el producto de petróleo “lavado” si la razon petróleo crudo (con sal). Agua que se usa es de 4.1. SOLUCION:
L
F/ A = 4/1
X agua = 85% X sal = 15% F = 100kg/h
UNIDAD DE LAVADO
X petróleo = 95%
P X petróleo =
X sal = 5%
X%
X sal = 50% (100 – (100 – X)
X agua = 100% A = 25kg/h
BALANCE GENERAL: E=S F + A = L +P 100 + 25 = L + P L + P = 125…… (1)
BALANCE DE AGUA: E=S
BALANCE DE SAL: E=S
0+100(25) = (85) (L)
100(5%)= 15 % (L) + (100-X) % P
2500 =85 L
100(5%) = 15% (29.41) + (100 – (100 – X) % (95.59)
L = 29.41 kg/h
(100 - X) = 0.62 es la concentracion de sal
P = 125 - 29,41 P=95.59 kg/h
en el producto de petróleo “lavado”
8. En un proceso para fabricar jalea, la fruta macerada que tiene 14% en peso de sólidossolubles se mezcla con azúcar (1,22 kg azúcar/l kg de fruta) y pectina (0,0025 kg pectina/1 kg de fruta). La mezcla resultante se evapora en una olla para producir una jalea con 67% enpeso de sólidos solubles. Calcule, para una alimentación de 1000 kilogramos de frutamacerada, los kilogramos de mezcla obtenida, los kilogramos de agua evaporada y loskilogramos de jalea producida.
15. Se procesan 300 kg de café en grano, en la molienda se pierde el 2% del material, en el tostado se pierde un10%(humedad + gases), en la lixiviación se emplean 1000 litros de agua a 90°C obteniéndose 1050 litros de una solución al 10% en peso de sólidos solubles(densidad 1kg/L). Esa solución se concentra por evaporación hasta 50% de sólidos en peso, luego se seca en evaporadorflash, obteniendo como producto el café en polvo que se envasa para sudespacho. a) Haga el diagrama de flujo del proceso, indicando en el las entradas ysalidas, con todos los datos(T°, composición, masa etc) b) Haga un balance de masas del proceso, indicando la cantidad decafé, desecho y agua que entra y sale en cada etapa c) Calcule el rendimiento del proceso Sugiera otra forma de eliminar el agua en el proceso de secado, que no impliqueun shock térmico.
Balances:
F11= 105 kg.
F1= 300 kg.
F12= 105 kg.
F2= 6 kg.
F1 = F2+ F3 F3 = F4+ F5 F5 = F3-F4 F5+ F6 = F7+ F8 1264.6 = F7+1050 F7= 214.6F8 = F9+F10 F10 = F11+F12
F3= 294 kg. F4= 29.4 F5= 264.6 F7= 214.6 kg. F9= 840 kg. F10= 210 kg.
RENDIMIENTO: (105/300 )100 =35% 1. Moldura 2. tostado 3. lixiviación 4. evaporación 5. evaporación flash
En una columna de destilación se separa una mezcla de 3 componentes consistentes de 7% de acetona, 61.9% de acido y 31.1 % de anhidrido acetico. La columna esta diseñada de tal manera que la corriente de fondo no contenga acetona y el destilado contenga 10% de acetona y 88% de ácido Acetico. Si la columna opera de tal manera que el 60% de la corriente de tope como reflujo. Calcule todos los flujos suponiendo que las composiciones son morales y se producen 700 mol/h de destilado.
Xa= 10% Xb=88%
F
COLUMNA DE
Xc=2 %
DESTILACION
D = 700 mol/h
R
Xa= 10%
Xa= 7% Xb=88% Xb=61.9%
C
Xc=2 %
Xc=31.1 %
Componentes:
ADEMAS:
Acetona: a
V= R +D
Acido acético: b
V= 0.6 V + D
Anhídrido acético: c
V= D/0.4 V=700/0.4
R: 60% V
V=1750 mol/h
R= 0.6 * 1750…… R= 1050 mol/h
BALANCE GENERAL: E=S F = D+C F=700 + C
BALANCE DEL COMPONENTA “a”
E=S 7F = 10 * 700 F = 1000 mol/h C= 300 mol/h
Xa= 10% Xb=88% Xc=2 %
17. En una fábrica de embutidos se mezcla carne de cerdo triturada con una pasta para la obtención de un producto “tipo pate”. ¿En qué proporción debería mezclase la carne de de cerdo y la pasta si se desea que el producto final (las salchichas) tengan un 25% de grasa? ¿Cuál será su composición final? DATOS: composición de la carne de de cerdo (15% proteína, 20% grasas y 63% agua) Composición de la pasta base para salchichas (15 % de agua, 80% grasa y 3% proteínas)
C
E
X proteína= 15%
X proteína= X%
X grasa = 20%
X grasa = 25%
P
X agua =65%
X agua =(75- X)%
X proteína= 5% X grasa = 80%
X agua =15%
BALANCE GENERAL:
BALANCE DE GRASA:
(-25)(C + P = E)
E=S
E=S
20C + 80P = 25 E
C+P=E
20 C + 80 P = 25 E
-5C + 55P = 0
20 C + 80 P = 25 E
55p = 5C
C=11P C/P = 11/1
20. Por una modificación en un proceso de producción industrial de churros, se añade agua (A) a una fracción (40%) de la pasta de base pura (B) utilizada, mezclando posteriormente esta masa diluida (C) con el resto de la pasta base (K) se obtiee la masa adecuada para la obtención de churros (D), que tiene una relación pasta pura/ agua de 10.1. La masa se introduce en la freidora junto con aceite (F). Este aceite es mayoritariamente recirculado del propio (R), en el que se extraen en continuo los churros y el aceite (G); el resto es aceite virgen € que se añade para mantener una relación aceite/masa de 10.1 en la entrada a la freidora. En el proceso de fritura se desnaturaliza (estropea) el 37.5% del aceite virgen presente, por lo que del aceite extraído en continuo (H) sólo se puede recircular una fracción (R/P) para evitar la acumulación de aceite desnaturalizado. Para que los chiros no adquieran un mal sabor, el aceite que entra a la freidora (F) puede estar desnaturalizado con un 50% como máximo. DETERMINA: a) Cantidad y composición de todas las corrientes involucradas en el proceso de fabricación de 100 kg de churros (I) b) Contenido en agua de la corriente C en base seca y en base húmeda.
X aceite= 100%
= 100 kg H = 37.5% E
Xp=100%
X pasta = 10/11 * 100 = 90.91% A= 40% B
X aceite= 50% X agua = 1/11 * 100
X agua= 100%
X agua = 50%
= 9.09%
BALANCE GENERAL BALANCE DE ACEITE: BALANCE DE PASTA: BALANCE DE AGUA:
BALANCE DE DESTILACION:
E=S
E=S
E=S
E=S
E=S
A +B +E = I+ P
100 * E = 50*P
100 B = 100 * 100
40B = 50 * P
B+A=D
A+ B +E = 100 + P
P= 2E
B= 100kg
P= 80 kg……….. E=40kg
100 + 40 = D
H = 0.375 * 40= 15 kg
D=140 kg
