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Ejercicios de Ingeniería de Procesos en la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabi, Apuntes de Procesos Químicos

Este documento contiene cinco ejercicios relacionados a la ingeniería de procesos, que abordan temas como el cálculo de cantidades de productos obtenidos en distintas unidades de procesamiento, la separación de mezclas y el procesamiento de jugos. Estos ejercicios incluyen diagramas de flujo y datos de composición de materiales, y requieren el uso de conceptos básicos de ingeniería química.

Tipo: Apuntes

2021/2022

Subido el 10/12/2022

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UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABI
FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL
INGENIERIA DE PROCESOS
Ejercicio 1
En un sistema de obtención de aceite de semilla por cargas,
como el del diagrama de flujo, se procesan 1000 kg de semilla
por operación. Calcular la cantidad de harina seca que se
obtiene por carga y la concentración de proteína que contiene
Ejercicio 2
Considere un tren de separación formado por dos columnas
de destilación que se han diseñado para separar una mezcla
de benceno, tolueno y xileno, en tres corrientes cada una con
uno de los tres componentes en composición predominante.
La siguiente figura muestra el diagrama del sistema con los
componentes que contiene cada corriente.
Dado un flujo de alimentación de 1000 mol/h de una mezcla
que contiene 20% de benceno, 30% de tolueno y el resto
xileno (todos los porcentajes en mol), en la primera unidad se
obtiene un producto de fondos con 2,5% de benceno y 35%
de tolueno, y un producto de destilado de 8% de benceno y
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FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL INGENIERIA DE PROCESOS

Ejercicio 1

En un sistema de obtención de aceite de semilla por cargas, como el del diagrama de flujo, se procesan 1000 kg de semilla por operación. Calcular la cantidad de harina seca que se obtiene por carga y la concentración de proteína que contiene

Ejercicio 2

Considere un tren de separación formado por dos columnas de destilación que se han diseñado para separar una mezcla de benceno, tolueno y xileno, en tres corrientes cada una con uno de los tres componentes en composición predominante. La siguiente figura muestra el diagrama del sistema con los componentes que contiene cada corriente. Dado un flujo de alimentación de 1000 mol/h de una mezcla que contiene 20% de benceno, 30% de tolueno y el resto xileno (todos los porcentajes en mol), en la primera unidad se obtiene un producto de fondos con 2,5% de benceno y 35% de tolueno, y un producto de destilado de 8% de benceno y

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL INGENIERIA DE PROCESOS 72% de tolueno en la segunda unidad. Determinar la cantidad de material que procesara cada unidad y la manera en que se divide este material entre las corrientes de salida.

Ejercicio 3

Para concentrar el jugo de naranja se parte de un extracto que contiene 12,5% de sólidos. El jugo se pasa a los evaporadores que trabajan al vacío y parte se deriva, para luego diluir el jugo concentrado que sale del evaporador con 58% de sólidos hasta la concentración final del 42% de sólidos. La finalidad es mejorar el sabor del jugo, ya que durante la evaporación pierde ciertos saborizantes volátiles. Calcule el peso de agua evaporada por cada 100 kg/s de jugo diluido que entra al proceso. Calcule también la cantidad derivada de jugo.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL INGENIERIA DE PROCESOS Además, como el nitrógeno se obtiene del aire, contiene casi 1% de gases raros (principalmente argón) que no reaccionan. Los gases raros se irían acumulando en el reciclaje hasta tener un efecto adverso sobre el equilibrio de la reacción, así que se utiliza un pequeño flujo de purgado. Como se muestra en la figura, la alimentación nueva de gas que contiene 75,16% de H 2 , 24,57% de N 2 y 0,27% de Ar se mezcla con el gas reciclado e ingresa en el reactor con una composición de 79,52% de H2. El flujo de gas que sale del separador de amoniaco contiene 80,01% de H2 y nada de amoniaco. El amoniaco producido no contiene gases disueltos. Por cada 1 OO moles de alimentación nueva: a) Cuántos moles se reciclan y purgan? b) Cuál es el porcentaje de conversión del hidrógeno por pasada?