MDULO IIIBALANCE DE MATERIA SIN REACCIN QUMICA

Diagrama de flujo (Flow Sheet)

Diagrama de flujo (Flow Sheet)

Balance en proceso de tratamiento de residuos y generacin de energa

Clasificacin de los procesos

La masa no se crea ni se destruye La masa del universo es constante

MASA ENTRANTE - MASA SALIENTE (a un sistema) (de un sistema) =

MASA ACUMULADA O DESACUMULADA (en el sistema)BALANCE GLOBAL DE MASA O MATERIA

MASA ENTRANTE del componente i- MASA SALIENTE del componente i = MASA ACUMULADA O DESACUMULADA del componente iBALANCE PARCIAL DE MASA O MATERIA EN SISTEMAS MULTICOMPONENTES

EL ESTADO NO ESTACIONARIO:

a) El flujo msico de un fluido que ingresa o egresa de un sistema no es constante.b) La masa del sistema No permanece constante, dependiendo de la dimensin Tiempo.EL ESTADO ESTACIONARIO:

El flujo msico de un fluido que ingresa y egresa de un sistema se mantiene constante, siendo la masa del sistema constante No dependiendo de la dimensin Tiempo

EL ESTADO NO ESTACIONARIO

a) Balance de materia global:

En un determinado instante (intervalo de tiempo tendiendo a cero) la masa que ingresa a mi sistema ser (me, la que sale en ese instante evaluado ser (ms y en mi sistema se producir una acumulacin o desacumulacin de materia (M

(me - (ms = (M

Si tenemos en cuenta la definicin de flujo msico (m / (( = m podemos representar la ecuacin del balance de materia global como:

me . (( - ms . (( = (M

ecuacin que podemos integrar para un intervalo de tiempo finito para el cual la masa dentro de mi sistema sufre una variacin desde M0 hasta M

(

( M

( me . (( - ( ms . (( = ( ( M

0

0 M0

EL ESTADO NO ESTACIONARIO

b) Balance de materia parcial:

(mei - (msi = (Mi

en un instante dado las composiciones de entrada y salida de un componente vienen dadas por la expresin:

xi = (mi / (m

con lo cual el balance de materia parcial podemos escribirlo

xei . (me - xsi . (ms = (Mi = (( M. xi )

xei . me. (( - xsi . ms. (( = ((M . xi )

LOS TIPOS DE PROBLEMAS EN LA INGENIERA DE LOS PROCESOS

Problemas que poseen una nica solucin en funcin de los datos disponibles. ESTUDIO

Problemas que presentan infinitas soluciones; exigen el planteo de hiptesis de clculo, pues los datos con que se cuentan son escasos. DISEO

Problemas que presentan soluciones no exactas, pues los datos con que se cuenta resultan superabundantes y algunos de ellos con cierto margen de error. OPERACIN

Procesos con purga, reciclo y by-pass

LAS OPERACIONES CONSECUTIVAS

Procesos de flujos paralelos en cocorriente

Procesos de flujos paralelos en contracorriente

Procesos de flujos cruzado

ESTRATEGIA PARA EL ANLISIS DE PROBLEMAS DE BALANCE DE MATERIA

Dibujar un diagrama de proceso y fijar los lmites del sistemaIdentificar el flujo de cada corriente y sus composiciones3 Colocar los datos conocidos de cada corriente y sus composiciones4 Listar los valores desconocidos de flujos msicos y composiciones de cada corriente5 Identificar el nmero de balances a plantear y determinar si es posible una nica solucin.6 Seleccionar una base de clculo7 Seleccionar el conjunto de balances linealmente independientes que resuelva el problema8 Establecer si el problema es del tipo solucin nica, infinitas soluciones o datos superabundantes.9 Resolver el sistema de ecuaciones planteado sobre una base de clculo consistente.1 Verificar las respuestas introducindolas en los balances de materia planteados.

LAS OPERACIONES BSICAS

LAS OPERACIONES BSICAS