BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Herramientas
Evaluar procesos
Industriales y los sistemas naturales
se trabajan los siguientes temas
Base de Cálculo
Entender como debe solucionarse un problema
para resolverlo de la manera más fácil y despejada
La base de cálculo hay que preguntarse
¿De que se va a partir? ¿Que respuesta se requiere? ¿Cual es la base de calculo más conveniente?
los principios de conservación de la materia y la energía
determinar los flujos, composiciones y temperaturas
de todas las corrientes en un diagrama de flujo
Es frecuente que la base de cálculo óptima sea 1 a 100 lb o kg,; de maneara similar, 1 o 100 moles son la mejor opción para un gas.
Grados de libertad
Si tiene la suficiente información
completar una tarea o solucionar un problema
variables de proceso
Flujos principales (Fp)
composiciones independientes
Restricciones
Flujos conocidos (Fc)
Composiciones independientes conocidas (Cic)
Relaciones adicionales (Ra)
Variables independientes
Balance general
únicamente los flujos generales del proceso
Entrada total de masa = Salida total de masa
F1= F2 +....+Fn
Derivación de flujo "Bypass"
La corrienrte que ingresa a un proceso
se desvía alrededor de la unidad de proceso
mezcla con la corriente principal a la salida de la unidad
Purga
materiales no reactivos dentro del proceso con recirculación
una corriente que debe retirar estos materiales
se acumulen en la recirculación
Recirculación
la corriente de salida de una unidad
desvía a la corriente de entrada
mejorar la eficiencia de la unidad
Fase gaseosa
las leyes de los gases ideales y reales
Ley de Boyle
Temperatura constante
Ley de charles
Presión constante
Ley Dalton
las moleculas de cada componente ocupan todo el volumen
Ley combinada de los gases
(P1.V1) = (P2.V2) T1 T2
PV= nRT
Combustión
Reacción quimica
produce
combustible
sustancia que de quema
Carbon, Gasolina, gas natural, Etc.
comburente
Sustancia que produce combustión
Oxigeno
APLICACIONES
el proceso de diversos tratamientos
tratamiento de aguas residualesy potables
INDUSTRIA ALIMENTICIA
Industria textil
Entre otros
GL= V-R =0
Balance parcial
Los flujos con sus respectivas composisciones
F1.C1 = F2.C2 +....+Fn.Cn
Gases de chimenea
producto de la combustión
Completa
CO2 y H2O
imcompleta
CO2, CO y H2O