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PROBLEMAS DEL CAPITULO 5
SOLUCION 5.15
Sea el proceso:
f 1
M
R
seanf 1→Kgde cremacon
12%de mantequilla
M→1800Kgde leche con
2%de mantequilla
R→masa final de leche con
3% demantequilla
Delbalance globalde leche conformada
f 1+1800Kg=R
Delbalance de mantequilla
12100
f 1+1800 ( 2100 )=( f 1+1800Kg )( 3100 )→12 f 1+3600Kg=3 f 1+5400kg
9 f 1=1800
f 1=200
SOLUCION 5.16
En cada punta del diagrama ternario se cumple:
x A+X H 2O+X AL=1
A=AZUCAR
H 2O=AGUA
AL=ALCOH
a. En A en base a proporcionalidad respecto a la altura del ∆ tenemos:
x A=1.510
∗100%=15% deazucar
X H 2O=4.510
∗100%=45% deagua
X AL=40%de alcoholñ
X H 2O
Agua
Azúcar
Alcohol
b. La relación agua /azúcar en DF es:
hh2oxa
=32=1.5
Agua Azúcar
2 3
c. La composición en b es:
xab=4.510
∗100%=45%
xh2ob = 1
10∗100%=10%
xalb =4.5
10∗100%=45%
Composición en c es:
xac=4.510
∗100%=45%
xh2oc = 4
10∗100%=40%
xalb =1.5
10∗100%=15%
Una mezcla en proporción de 2 de b con 1 de c daría:
x A=2 (45%)+ (1 ) (45% )3
=45% deazucar
X H 2O=2¿
X AL=2 (45% )+ (1 ) (15% )3
=35%de alcohol .
SOLUCION 5.17
Sean “x” la masa de harina de S/. 50 EL Kg (tipo I)
Sea “y” la masa de harina de S./ 25.5 El Kg con 22% de aceite de (tipo II)
Balance por ítem :
(I) (II) TOTAL
GLOBAL X Y X+Y
ACEITE 0 22% 16%
El precio de la mezcla es:
P=850¿ (x )+ (27.5 ) ( y )x+ y
=50 ( x )+27.5( 83 x )
x+ 83x
=33.64 pesos /Kg
S/. 33.64 pesos /Kg
Tenemos que del aceite:
X+Y total
22100
y= 16100 ( x+ y )
→ y=83x
SOLUCION 5.18:
a. La presión parcial del agua es :
ph2op =( 1100 ) (750mmHg )=75mmHg
b. El volumen parcial de O2:
po2p = 5
100(30m3 )=1.5m3
c. El peso molecular promedio del gas :
M=5M O2+6M N 2+ 10M H 2O100
M=5 (32 )+65 (28 )+20 (44 )+10 (18 )
100=30.4 G/mol
d. La densidad de la mezcla la hallamos a partir de la ley de los gases ideales:
PV=(W ) (R ) (T )
M=PM−dRT= PM
RT=d
( 750760 atm)(30.4 gmol )
(0.082atm lmolK ) (323K )
=d
d=1.13g /l
SOLUCION 5.19:
Con los datos hallo la composición porcentual del néctar:
Porcentaje (%) Para 5300kg/h de néctar
Puré de mango 100kg 32.26% 1709.78kg/h
Azúcar 30kg 9.67% 512.51kg/h
Agua 170kg 54.48% 2906.52kg/h
Ácido nítrico 10kg 3.23% 171.19kg/h
total 310kg 100%
SOLUCION 5:20
PROCESO1 :
CASCARA
L3
2000Kg/h (17,15% SS)
15% ss)
L2
jugo
(12% ss)
Del balance global :
L3+L2=2000Kg………………………………… (1)
Balance del solido :
(2000kg)(15/100) =L3(17,55/100) +L2(12/100)
3000=17,55L3 +12…………………………………………… . . (2)
De L1 y L2 de (1)y(2) (2)−12(1)
3000=17,55L3 +12L2−¿
24000= 12L3 +12L2
6000=5,55L3
1081,0,8kg/h =L3 → L2 =981,92kg/h
PROCESO 2:
L3 = 1081,08kg L_4 =liquido de cascara (12% SS)
(17,55%SS)
L5(25%SS)
PULPA
BALANCE GENERAL
1081,0.8kg =L4 +L5………………………………………………………..(1)
BALANCE DE SOLIDOS
( 17,55100
) (1081,08kg) ¿¿)L4 +25100
L5
18972,954 =12 L4 +25 L5…………………………………………………(2)
De(2)– 12x (1)
12L4 +25L5 =18972,954kg −¿
12L4 +12L5 =12972,96kg
13 L5 =5999.994kg
L5 =461,538kg/h
L4=691,542kg/h
PROCESO 3 :
Evaporacion de liquidos de cascara
L4 L6 (72 brix) =72g de azúcar /100g de solución
619,542kg/h
12%SS
L7 (solo agua)
BALANCE GLOBAL
619,542kg =L7 +L6
BALANCE DE SOLIDO
619,542Kg (12/100) =L6(72/100)
103,257Kg/h = L6 melaza
L7 =516,285kg/h agua evaporada
PROCESO 4 :
L5=461,542kg/h
25%SS L9 (10%Humedad)
90% solido pulpa cítrica
L8 sale agua
Evaporación
BALANCE GLOBAL
461,542Kg/h =L9 + L8
BALANCE DE SOLIDO
461,542Kg/h (25/100) = L9 =(90/100)
L9 =128,206kg/h de pulpa
L8=333,33kg/h agua eliminada en el deshidrata dador
SOLUCION 5.21
L1=vapor de agua
1000kg/h
(7%ss) L2=¿jugo concentrado
(58%)
DE BALANCE DE MATERIA GLOBAL
1000kg /h=L1+L2 ………………………………………………………..(1)
BALANCE DE SOLIDO
7 /100 X (1000Kg /h)=58/100 L2→L2=120,69kg /hde jugo concentrado
Evaporador al vacio
L2=879,31kg
hdeaguade vapor
SOLUCION 5.22
Debemos evaporar agua a 40℃ del jugo
Debido a que 40℃ debe ser la tem-
Peratura de saturación busco la presión
De saturación de tablas
Psaturacion=7,375Kpax(760mmhg101.3kpa
)
Psaturacion=55.33mmhg
SOLUCION 6.16
L2 AIRE DERIVADO
L2 L3 L4 L6
A B C 15.5℃
43℃ SATURADO L5
VAPOR DE AGUA
DATOS
P43V = 70mmhg (agua)
PTOTAL=1atm=760mmhg
P15.5V=13,2563mmhg
a) Como L1 esta saturado P43V + P43
A =760mmhg
70mmhg + P43A 0760mmhg
P43A =690mmhg
La humedad (Y) de L1Molar es
Y 43 = nvapor /naire seco = P43V /P43
G =70mmHg690mmHg
=0.1014molesdeaguamole de A .S
DESHUMIDIFICADOR
La humedad absoluta (H)
H=(masade vapor agua)x ( 18 gmol
)/(masadeaire seco)( 29 gmol
)
79% v de N2
Aireseco M =(79%)(28)+21%(O2) =29g/mol
21%v de O2
b) Y 43 =nvapornaire seco
= 13.258mmhg760−13,2563
= 0,01775molesde agua/moles A.S
LLa humedad absoluta (H)H = 0.01775x18/29 = 0.011kg agua/kg A .S