Acumulación de masa = estrada de masa – salida de masa + generación de masa – consumo de masa (ecuación general de balance)




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títuloAcumulación de masa = estrada de masa – salida de masa + generación de masa – consumo de masa (ecuación general de balance)
fecha de publicación11.01.2016
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UNIDAD I: BALANCE DE MATERIA SIN REACCIÓN QUIMICA
El balance de materia de un proceso es una contabilidad exacta de todos los materiales que entran y salen, se acumulan o se agotan en el curso de un intervalo de tiempo de operación dado, es una expresión de la ley de la conservación de la masa.
Acumulación de masa = estrada de masa – salida de masa + generación de masa – consumo de masa (ecuación general de balance)
Si no existe generación o consumo de materia:

Acumulación de masa = entrada de masa – salida de masa
Si no existe acumulación dentro del sistema

Entrada de masa = salida de masa
Esta ecuación general de balance puede escribirse para cualquier sustancia que entre o salga de cualquier proceso ; puede aplicarse a la masa total de esa sustancia o a cualquier especie atómica o molecular involucrada en el proceso.
La industria requiere de hombres y maquinaria para procesar los productos naturales y para fabricar algo siguiendo una serie de pasos entre si. A esta secuencia se le llama PROCESO

Existen varios tipos de proceso:

1.- proceso continuo ( los que entran y salen materiales)

2.- proceso intermitentes ( los que se mete el material en un equipo, se espera su transformación y luego se vacía)
Se pueden escribir dos tipos de balances:

  1. Balances diferenciales o balances que indican lo que está sucediendo en un sistema en un instante de tiempo.

Cada término en la ecuación de balance es entonces una velocidad (velocidad de entrada, velocidad de salida, velocidad de producción) y sus unidades es la cantidad balanceada dividida en una unidad de tiempo: g/s, barriles/día, personas/año. Este tipo de balance se aplica a los procesos continuos.


  1. Balances integrales o balances que describen lo que ocurre entre dos instantes de tiempo.

Cada término de la ecuación es entonces una cantidad de la cantidad balanceada y tienen como unidades personas, g de SO2, barriles. Este tipo de balance se aplica usualmente a los procesos intermitentes, en los que ambos instantes de tiempo son el momento en que se efectúa la entrada y el momento previo a la extracción del producto

MEZCLADO

Tipo de sistema que se caracteriza por tener dos o más corrientes de entrada que originan una corriente de salida
B

A C

Ec. General de balance para un mezclado : A + B = C

Ecuación particular de una sustancia a: A xa + Bxa = C xa

Ecuación particular de una sustancia b: A xb + Bxb = C xb

x es la fracción
SEPARACIÓN

Una corriente de entrada y 2 o más de salida

B
A C


EC general sería A = B + C

Ecuación particular de una sustancia a: A xa = Bxa + C xa

Ecuación particular de una sustancia b: A xb = Bxb + C xb

x es la fracción

La característica es que no hay cambio químico, puede o no haber cambio de fase, existe combinación de materiales
COMO RESOLVER PROBLEMAS DE BALANCE

  1. Entender el problema, leer las veces necesarias hasta entender cada cosa que me dicen

  2. Hacer una representación visual (esquema, dibujo, diagrama, etc) que me permita entender de otra forma el problema

  3. Colocar todos los datos que se me indican en el problema y colocarlos en la parte visual

  4. Buscar una forma matemática que me permita encontrar las variables que me piden

  5. Resolver e Interpretar el resultado


DIAGRAMAS DE EQUIPOS:





EJEMPLOS DE DIAGRAMAS DE BLOQUES
1.- El proceso para producir chocolate con leche es el siguiente: se parte de las semillas de cacao, que se limpian y luego se tuestan entre 100 y 140oC durante 45 minutos para darles sabor y olor. Después se separan la pulpa de la cáscara que contiene de 50 a 55% de grasa y se muele en caliente, lo que produce un líquido. Cuando el chocolate líquido se expone a presiones de 5000 a 6000 psi y se elimina parte de la grasa, se obtiene una torta de cacao, que al molerla produce el polvo de cacao. La grasa recibe el nombre de manteca de cacao. Para producir chocolate con leche se utiliza leche en polvo de cacao. Estos materiales se muelen y mezclan finamente hasta formar una pasta, la cual se calienta a 55oC para liberar el sabor y el olor del cacao. En seguida se agregan emulsificantes como lecitina para ajustar la viscosidad final. Después se enfría y se moldea.
Elaborar un diagrama de bloques de este proceso.

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