por Laura Sofia Espinosa Moreno hace 5 años
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Agregue mezcladores antes de cada reactor. La salida del mezclador es la entrada al reactor. Las entradas al mezclador son todos los reactivos necesarios, en la forma en que están disponibles
Si las materias primas no son puras y contienen componentes que no se necesitan para la reacción, considere agregar separadores antes de los mezcladores para eliminar dichos componentes innecesarios
Agregue separadores después de los reactores. La entrada al separador es la salida del reactor. Las salidas del separador incluyen el producto deseado, todos los reactivos no reaccionados, y los subproductos
Agregue divisores si la cantidad de una corriente es mayor que la necesaria en las unidades de proceso corriente abajo
Si los reactivos no reaccionados salen del reactor y son separados de las corrientes del producto, agregue un mezclador corriente arriba del reactor, para mezclar estos reactivos reciclados con la alimentación fresca del reactor.
Paso 2. Elija el o los sistemas
Paso 8. Escriba las ecuaciones de balance de materia.
Paso 9. Resuelva las ecuaciones.
Trace y etiquete un diagrama de flujo
Cuente el número de variables sumando el número de variables de corriente y el número de reacciones químicas
Cuente el número de ecuaciones sumando el número de flujos, la composición de corriente y las especificaciones del desempeño del sistema con el número de ecuaciones de balance de materia.
Calcule el DOF como el número de variables menos el número de ecuaciones. Si DOF 0, el problema está completamente especificado. Si DOF > 0, el problema no está especificado por completo. Si DOF < 0, el problema está sobreespecificado.
Trace un diagrama de flujo.
Defina un sistema.
Elija los componentes y defina las variables de corriente para todas las corrientes de materiales que entran y salen del sistema.
Convierta toda la información numérica en unidades congruentes de masa o moles.
Defina una base de cálculo. Escriba una ecuación que describa la base de cálculo en términos de las variables de corriente definidas.
Defina las variables del sistema para la generación, el consumo y la acumulación. Si existen reacciones químicas de estequiometría conocidas, escriba ecuaciones que usen variables del sistema que relacionen la generación de productos con el consumo de reactivos. Si el sistema no está en estado estacionario, defina una variable del sistema para la acumulación.
Enliste todas las especificaciones de las composiciones de las corrientes y del desempeño del sistema. Escriba estas especificaciones en forma de ecuaciones y utilice las variables de las corrientes y del sistema que definió en los pasos 3 y 6.
Escriba las ecuaciones de balance de materia para cada componente que entra o sale del sistema, mediante las variables de las corrientes y del sistema que definió en los pasos 3 y 6.
Resuelva las ecuaciones que escribió en los pasos 5 a 8. De ser necesario, convierta las unidades.
Compruebe sus soluciones.
-Entrada =materia que entra al sistema cruzando los límites del mismo -Salida= materia que sale del sistema cruzando los límites del mismo -Generación= materia que se genera dentro del sistema -Consumo= materia que se consume dentro del sistema -Acumulación= cambio en la materia dentro del sistema
Especificaciones del desempeño del sistema
Describen cuantitativamente la magnitud en la cual los cambios físicos y/o químicos ocurren dentro del sistema.
La composición de la corriente
Proporcionan información sobre la composición de una corriente de proceso. Esta información se presenta porcentaje, masa o mol, fracción masa o molar, proporción de masa o molar, o concentración.
Es un volumen especificado con límites bien definidos. Dentro de los límites se define qué material está dentro, fuera y cual está atravesando los límites del sistema.
Las corrientes son entradas y salidas del sistema
Variable de sistema
Describe el cambio en una cantidad dentro de un sistema.
Variable de corriente
Describe la cantidad o velocidad de flujo de un material en una corriente.
Es una cantidad o velocidad de flujo que indica el tamaño de un proceso
En ocasiones es la cantidad o velocidad de flujo de la materia prima o del producto, pero no siempre se cumple.
Los procesos químicos se representan como un grupo conectado de equipos de proceso
Piezas con dibujo de manera representativa
Equipo para mover material alrededor
Pieza con número y nombre descriptivo
Servicios auxiliares principales
Las corrientes de gas se enla parte superior, las corrientes líquidas en medio y las corrientes sólidas abajo.
La velocidad de flujo o cantidad, composición, temperatura, presión y/o fase de corrientes de proceso.En una tabla adjunta.
Balances de energía Condiciones del proceso (T y P) Especificaciones de equipos de proceso principalesBalances de materia Principales unidades de proceso Especificaciones del desempeño de unidades de proceso Materias primas Reacción estequiométrica Productos
Unidades de Proceso
las cuales son
Mezcladores, reactores, divisores y separadores
Se presenta unidad de proceso
Función del proceso, material presenta cambios físicos y/o químicos
Flechas son corrientes de proceso
Balances de materia Principales unidades de proceso Especificaciones del desempeño de unidades de proceso Materias primas Reacción estequiométrica Productos
Características
Un Bloque operaciones físicas y químicas involucradas en el proceso.
Flechas representan un movimiento
Materias entran por Izq
Productos salen por dcha
Velocidades de flujo o cantidad se pueden mostrar
Información ofrecida
Materias primas Reacción estequiométrica Productos
[L3/t]
[N/t]
[M/t]
[N/L3]
[M/L3]
V=m/p=mV´
V=Volumen V´= Volumen específico m=Masa p=Densidad
Calcula a partir de ley del gas ideal
n/v= 1/v´= p=P/RT
T=temperatura Absoluta, R=Constate gas Ideal
Unidades
Mol
Volumen Molar
[L3/N]
Masa
Volumen Específico
[L3/M].
La presión manométrica = (presión absoluta) - (presión atmosférica)
Escalas
Dentro de las absolutas
Celsius (°C) Fahrenheit (°F)
Absolutas
Kelvin (K) Rankine (°R)
En mezcla
Son los moles de i divididos entre los moles totales de la mezcla
Es la masa de i dividida entre la masa total de la mezcla.
[N]/[L´3]
[M]/[L´3]
mi = ni * Mi
i= compuesto ni= moles del compuesto mi=masa de compuesto Mi=Masa molar
Es la masa en gramos de 1 mol (6.02214 x 10'23) de átomos o moléculas.
Unidad
[g/gmol]
El proceso
Reactores, separadores, Instalaciones de control ambiental, Instalaciones de formulación de producto,equipo de transferencia de material, equipo de transferencia de energía
Materias primas sufren cambios
