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1. La sal contenida en el petróleo crudo debe eliminarse antes de procesarlo en una refinería. El petróleo
crudo se alimenta a una unidad de lavado en la que agua dulce alimentada a la unidad se mezcla con
el petróleo y disuelva una porción de la sal que contiene. El petróleo (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 “gasta” contiene 15% de sal y el crudo contiene 5% de sal, determine la concentración
de la sal en el producto de petróleo “lavado” si la razón de petróleo (con sal): agua que se usa es de 4:1.
SOLUCION
Diagrama de bloque.
Datos.
1
2
Grados de libertad
UNIDAD DE
LAVADO
VCI 7
EBI 3
VCIE 2
RA 1
EB 1
GL 0
UNIDAD
DE LAVADO
Petróleo crudo
Agua dulce
Petróleo desalado
Agua gastada
C = Crudo
S = Sal
A = Agua
C =
S = 5%
A =
S =15%
A = 100%
C =
S =
Balance de materia por componentes
𝐶
3
𝐶
1
𝐴
4
2
𝑆
3
𝑆
4
𝑆
1
𝐶
3
1
𝐶
1
4
𝐴
4
2
𝑆
3
4
𝑆
4
1
𝑆
1
𝐶
3
2
𝑆
1
4
𝑆
4
2
𝑆
3
4
𝑆
4
2
𝑆
1
Base de cálculo: 𝐹
2
4
𝑆
4
2
4
4
4
𝐶
3
2
𝑆
1
𝐶
3
𝐶
3
𝑆
3
4
𝑆
4
2
𝑆
1
𝑆
3
𝑆
3
𝑆
3
Balance por corriente
3
𝑆
3
𝐶
3
3
3
3
2. Considere el siguiente proceso para recuperar NH3 de un flujo gaseoso compuesto por N2 y NH
(véase la figura). La corriente de gas fluye en dirección ascendente por el proceso, y puede contener
NH3 y N2 pero no disolvente S. La corriente de liquido que fluye en dirección descendente puede
contener NH3 y S liquido, pero no N2. La fracción en peso del NH3 en la corriente liquida B que sale
del proceso mediante la siguiente relación empírica: 𝑤
𝑁𝐻 3
𝐴
𝑁𝐻 3
𝐵
. Dados los datos de la figura,
calcule las tasas de flujo y las composiciones de las corrientes A y B. ¿Puede resolver el problema si
conoce la relación 𝑥
𝑁𝐻 3
𝐴
𝑁𝐻 3
𝐵
., en lugar de la relación de las fracciones de masa?
SOLUCION
Diagrama de bloque.
Datos.
𝐴
3
𝐴
4
Gas
A
S 100%
F
Liquido
B
NH3 10%(mol)
N2 90%(mol)
A
B
C
2
A
C
A 10%(mol)
B 90%(mol)
1
A = NH
B = N
C = disolvente
Grados de libertad
UNIDAD DE
LAVADO
VCI 7
EBI 3
VCIE 3
RA 1
EB 0
GL 0
Adecuar unidades de las variables
𝐴
1
𝐴
1
𝐴
𝐴
1
𝐴
𝐵
1
𝐵
𝐴
𝐵
𝐴
1
𝐴
1
𝐴
1
𝐵
1
𝐵
1
𝐵
𝐴
1
𝐴
𝐵
1
𝐵
𝐵
1
𝐵
1
𝐵
1
Balance de materia por componentes
𝐴
3
𝐴
4
𝐴
1
𝐵
3
𝐵
1
𝐶
4
2
3
𝐴
3
4
𝐴
4
1
𝐴
1
3
𝐵
3
1
𝐵
1
4
𝐶
4
2
Reemplazando 𝑤
𝐴
4
en 𝐹
3
y 𝐹
4
3
𝐴
4
3
3
3
4
𝐴
4
4
4
4
Fracciones masicas
𝐴
3
𝐴
4
𝐴
3
206 − 3 √ 4207
538
𝐴
3
𝐴
3
𝐴
3
𝐵
3
𝐵
3
𝐵
3
𝐵
3
𝐴
4
𝐶
4
𝐶
4
𝐶
4
𝐶
4
Mostrar resultados
Alimentación
Disolvente
Gas A
Liquido B
Flujo (kg/h) 1000 1000 978,32 1021,
Composición (masa)
NH3 0,063 - 0,042 0,
N2 0, 937 - 0, 958 -
S - 1 - 0, 979
𝐴
3
𝐴
4
𝐴
4
𝐵
4
Grados de libertad
UNIDAD DE
LAVADO
VCI 10
EBI 3
VCIE 3
RA 3
EB 1
GL 0
Balance de materia por componentes
𝐴
3
𝐴
4
𝐴
1
𝐴
2
𝐵
3
𝐵
4
𝐵
1
𝐵
2
𝐶
4
𝐶
1
3
𝐴
3
4
𝐴
4
1
𝐴
1
2
𝐴
2
3
𝐵
3
4
𝐵
4
1
𝐵
1
2
𝐵
2
4
𝐶
4
1
𝐶
1
3
𝐴
3
4
𝐴
4
1
𝐴
1
2
𝐴
2
3
𝐴
3
4
𝐵
4
1
𝐵
1
2
𝐵
2
4
𝐶
4
1
𝐶
1
Reemplazamos las ecuaciones (I) y (III)
3
𝐴
4
𝐴
4
𝐵
4
4
𝐴
4
2
𝐴
1
2
𝐴
2
3
𝐴
4
𝐴
4
𝐵
4
4
𝐵
4
2
𝐵
1
2
𝐵
2
4
𝐶
4
2
𝐶
1
Base de cálculo: 𝐹
2
3
𝐴
4
𝐴
4
𝐵
4
4
𝐴
4
3
𝐴
4
𝐴
4
𝐵
4
4
𝐵
4
4
𝐶
4
3
𝐴
4
𝑐
4
4
𝐴
4
3
𝐴
4
𝑐
4
4
𝐴
4
𝑐
4
4
𝐶
4
Modificamos la ecuación (II)
𝐴
4
𝐵
4
𝐶
4
4
𝐶
4
𝐶
4
4
𝐶
4
4
𝐶
4
𝐶
4
4
𝐶
4
𝐶
4
3
𝐴
4
4
𝐴
4
3
𝐴
4
4
𝐴
4
4
4
4
4
Utilizamos la ecuación total
3
4
1
2
3
4
2
2
3 ecuaciones
3 incógnitas
