Ejercicio 6 recirculacion

asdasd

1. BALANCE DE MATERIA EN
SISTEMAS CON CORRIENTE DE
RECICURLACIÓN



UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
Facultad de Ingeniería Química









ALUMNO: Velásquez Felipe Enrique

CURSO: Balance de materia y energía

DOCENTE: Mg. Ing. Carlos Pereyra, L.









202
1

2. EJERCICIO 6 – SERIE 5.1
Un material sólido que contiene 15% en peso de humedad, se seca hasta
reducirla a 7% en peso por medio de una corriente de aire caliente mezclada con
aire de recirculación del secador. La corriente de aire fresco contiene 0.01 kg de
agua/kg de aire seco; el aire de recirculación tiene 0.1 kg de agua/kg de aire seco
y el aire mezclado contiene 0.03 kg de agua/kg de aire seco. Para una
alimentación de 100 kg de sólidos húmedos/h al secador, calcúlese los kg de
aire fresco/h, los kg de aire recirculado/h y los kg de producto/h.
 Diagrama de flujo







Relaciones:
A: 0.01kg agua/kg aire seco
B: 0.03kg agua/kg aire seco
R=C=S: 0.1kg agua/kg aire seco
 Grados de libertad:
Mezclador Secador Divisor Global Proceso
NVI 6 8 6 8 14
NEB -2 -3 -2 -3 -7
NCE 0 -2 0 -2 -2
NFE 0 -1 0 -1 -1
NR -3 -2 -3 -2 -3
NRD 0 0 -1 0 -1
G.L 1 0 0 0 0

Los G.L para todo el proceso es 0, por lo tanto, el problema se puede
resolver.
SECADOR
D M
Agua
Aire
Agua
Aire
Agua
Aire
15% peso humedad
85% sólido


100kg/h


7% peso humedad
93% sólido


A


B


R


P


Agua
Aire
Agua
Aire
C


S

3.  Balance en el secador:
 Balance de solidos:
0,85(100)=0,93(�)
�=91,398 ????????????/ℎ
 Balance de ??????
2
�:
0,15(100)+�??????????????????
�
=�??????????????????
�
+0,07(�)
15−0,07(91,398)=�??????????????????
�
−�??????????????????
�

8,60214=�??????????????????
�
−�??????????????????
�
…(1)
 Balance de aire:
�??????????????????
�
=�??????????????????
�
..(2)

 De las relaciones se puede hallar las composiciones en peso de
las corrientes B, C, S y R.
B: 0.03kg agua/kg aire seco %Agua=2,91 %Aire=97,09
R=S=C: 0.1kg agua/kg aire seco %Agua=9,09 %Aire=90,91
 Sustituyendo en (1) y (2):
8,60214=�??????????????????
�
−�??????????????????
�
…(1)
8,60214=0,0909�−0,0291�
�??????????????????
�=�??????????????????
�…(2)
0,9709�=0,9091�
 Resolviendo las dos ecuaciones:
�=126,541 ????????????/ℎ
�=135,1432 ????????????/ℎ

 Balance en el mezclador:
 Balance global:
�+�=�
�+�=126,541
 Balance de agua:
�??????????????????
�
+�??????????????????
??????
=�??????????????????
�

�??????????????????
�
+�??????????????????
??????
=0,029(126,541)
�??????????????????
�
+�??????????????????
??????
=3,6697…(3)

4.  Balance de aire:
�??????????????????
�
+�??????????????????
??????
=�??????????????????
�

�??????????????????
�
+�??????????????????
??????
=0,971(126,541)
�??????????????????
�
+�??????????????????
??????
=122,8713…(4)
 De la relación:
A: 0.01kg agua/kg aire seco %Agua=0,99 %Aire=99,01
R: 0.1kg agua/kg aire seco %Agua=9,09 %Aire=90,91

 Reemplazando en (3) y (4)
�??????????????????
�
+�??????????????????
??????
=3,6697…(3)
0,0099�+0,0909�=3,6637
�??????????????????
�
+�??????????????????
??????
=122,8713…(4)
0,9901�+0,9091�=122,8713
 Resolviendo las dos ecuaciones:
�=96,7022 ????????????/ℎ
�=29,8388 ????????????/ℎ
 Balance en el divisor:
 Balance global:
�=�+�
135,1432=29,8388+�
�=105,3044 ????????????/ℎ
 Resultados:
Corriente Flujo masico (kg/h)
A (alimentación fresca) 96,7022
B 126,541
C 135,1432
R (recirculación) 29,8388
S 105,3044
P (productos) 91,398