UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

SEMESTRE: TERCEROASIGNATURA: BALANCE DE MATERIA - 302

FACILITADOR:

Ing. Enrique Tandazo Delgado Periodo 2015– 2016. ciclo I

Guayaquil – Ecuadormayo 2015

Unidades de análisis

UNIDADES Títulos Hrs.

1Estequiometria y conservación de la masa, balance de materiales sin reacción química

2 Balance de materiales con reacción química y recirculación. Combustión

3 Gases ideales y reales. Humedad y saturación.

Total 100

Propicia una auto preparación, que es imprescindible para el estudiante universitario en este modelo. Desarrollar la capacidad de realizar aprendizajes a lo largo de la vida, tras la adquisición de habilidades para aprender a aprender y de la necesidad de una auto educación constante.

A P R E N D I Z A J E D E S A R R O L L A D O R

La indagación es un estado mental caracterizado por la investigación y la curiosidad. Indagar se define como “la búsqueda de la verdad, la información o el conocimiento”. Los seres humanos lo hacen desde su nacimiento hasta su muerte.

A P R E N D I Z A J E P O R I N D A G A C I Ó N

INDICADORES DE PROCESO DE APRENDIZAJE

. INDICADORES FRECUENTES: I PARCIAL

II PARCIAL

Acreditación y validación de los aprendizajes.

40% 40%

Gestión formativa 30% 30%

Gestión práctica y autónoma de aprendizaje .

30% 30%

Total 100% 100%

1. CARÁTULA2. ÍNDICE3. MISIÓN Y VISIÓN DE LA UNIVERSIDAD, FACULTAD Y CARRERA4. HOJA DE VIDA DEL ESTUDIIANTE5. SÍLABO DEL DOCENTE6. ACTIVIDADES DEL ESTUDIANTE: apuntes, resolución de ejercicios, hoja de

actividades autónomas, fotos.7. EVALUACIONES DEL ESTUDIANTE: lecciones, talleres, exposiciones,

exámenes,8. ANEXOS: copias de las menciones, bibliografía

PORTAFOLIO DEL ESTUDIANTE

escala atómica, es un reordenamiento de los enlaces entre los átomos que intervienen. Este reordenamiento se produce por desplazamientos de electrones: unos enlaces se rompen y otros se forman, sin embargo los átomos implicados no desaparecen, ni se crean nuevos átomos. Esto es lo que se conoce como ley de conservación de la masa.

Unidad 1 Estequiometría y conservación

de la masa, balance de materiales sin reacción química

La estequiometría es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso de una reacción química. Estas relaciones se pueden deducir a partir de la teoría atómica, aunque históricamente se enunciaron sin hacer referencia a la composición de la materia, según distintas leyes y principios

Los números que aparecen en una tabla de peso atómico dan los pesos relativos de los átomos de los diferentes elementos, así:

-

átomo-masa

1 at- g O = 16 g O1 at - lb O = 16 lb O

mol - masaLa fórmula de un compuesto químico indica los números relativos y las clases de átomos que se unen para formar un compuesto (peso molecular), ejemplo: NaClNa = 23Cl = 35,45 58,45

-

1 mol - g NaCl = 58,45 g NaCl

1 mol - lb NaCl = 58,45 lb NaCl

- Ejercicios

Determinar:32 g H2SO4 -> mol-lb100mol-g H2O kg

50 lb Ca(OH)2 mol-g10 lb Na(OH) -> mol-kg

Base de cálculoTodos los cálculos relacionados con un problema dado se establecen con respecto a una cantidad específica de una de las corrientes de materiales que entran o salen del proceso, y esta base de cálculo debe ser establecida específicamente como primera etapa en la solución del problema.

-

-

USO DE LAS UNIDADES MOLARES EN LAS REACCIONES

QUÍMICASEn las reacciones químicas para determinar la cantidad de reactivos que se consumen y de productos formados en la reacción, es necesario el uso de las unidades molares en las relaciones estequiométricas.Ejemplo: calcular el peso de hidrógeno y oxígeno requeridos para producir 100 g de agua

-

H2 + ½ O2 H20

H2

O2

H2O

Ejemplo: Determinar el peso de nitrógeno requerido y de amoniaco formado con 50 kg de hidrógeno. N2 + 3H2 2NH3

-

-

Reactivo en exceso

Generalmente es conveniente que alguno de los materiales reaccionantes estén presentes en exceso respecto a las cantidades teóricamente necesarias para su combinación con los otros, Disponible > teor. requerido

-

Reactivo limitante

El reactivo limitante es el reactivo que en una reacción química determinada, da a conocer o limita, la cantidad de producto formado, y provoca una concentración especifica o limitante a la anterior, Disponible < teor. requerido

-

% exceso = disponible – teór. Requerido x 100

Teór. requerido

% conversión = consumido x 100

disponible

-

Ejercicio 1: Determinar el reactivo limitante y en exceso en la siguiente reacción, si se tiene 300 g de Cu y 400 g de H2SO4.

Cu + 2H2SO4 CuSO4 + 2H2O + SO2

Ejercicio 2: Determinar el reactivo limitante y en exceso, si se dispone de 120 lb de C7H16 y 400 lb O2

C7H16 + 11O2 7CO2 + 8H2O

Ejercicio 3: La masa de SbCl3 que resulta de la reacción de 3,00 g de antimonio y 2,00 g de cloro es de 3,65 g. ¿Cuál es el reactivo limitante? (Pesos Atómicos: Sb = 121,8, Cl = 35,45)En esta reacción, 1 mol de Sb4 y 6 moles de Cl2 reaccionan para dar 4 moles de SbCl3

TIPOS DE DISOLUCIONES Una disolución es una mezcla homogénea de 2 o más sustancias. Debido a que esta definición no restringe, en modo alguno, la naturaleza de las sustancias implicadas, se distinguen seis tipos de disoluciones, dependiendo del estado físico original (solido, líquido, gaseoso) de los componentes.

Estado de la solución

Estado del disolvente

Estado del soluto Ejemplo

Gaseoso Gaseoso Gaseoso Aire Líquido Líquido Gaseoso Oxígeno en agua Líquido Líquido Líquido Alcohol en agua Líquido Líquido Sólido Sal en agua Sólido Sólido Gaseoso Hidrógeno en Platino Sólido Sólido Líquido Mercurio en Plata Sólido Sólido Sólido Plata en Oro

Tanto por ciento

%A

%C

%B

%A + %B + %C = 100%

- % peso% volumen % A = A x 100% moles total

-

Normalidad = eq-g soluto/litro soluciónMolalidad = mol-g soluto / kg disolventeMolaridad = mol-g soluto / litro soluciónppm = mg soluto / litro solución

-

Ejemplo 1: Un gas natural tiene la siguiente composición, tanto por ciento mol CH4 = 83%C2H6 = 12% N2 = 5%Determinar: La composición en volumen por ciento La composición en % peso El peso molecular medio

Ejemplo 2: Una disolución de naftaleno, C10H8, en benceno, C6H6, contiene 35 % moles de naftaleno, expresar la composición en % peso

Ejemplo 3: Completar la siguiente tabla

componente

% volumen

cantidad

CO2 9,5 30 moles

CO 0,2

O2 9,6

N2 80,7

-

Ejemplo 4: Completar la siguiente tabla componente

s%

molcantidad

NH3 30 150 kg

H2O 20

NO 50

total 100%

Densidad, peso específico relativo, °API, °Bé

En física y química, la densidad (símbolo ρ) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia. La densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

, g/cc, g/ml, kg/l, kg/m³

componentes

% mol

% peso

Cantidad

HCl 40

H2O 60

total 100%

400 g

Peso específico relativo de un sólido o líquido es la relación de su densidad a la densidad del agua a una determinada temperatura de referencia

S.G. = l/ H2O H2O = 1 g/ml S.G. = l (adimensional)

Grados API, American Petroleum Institute, es una medida de densidad que, en comparación con el agua, precisa cuán pesado o liviano es el petróleo. Índices superiores a 10 implican que son más livianos que el agua y, por lo tanto, flotarían en ésta. La gravedad API se usa también para comparar densidades de fracciones extraídas del petróleo.

Fórmula de la gravedad API

°API = (141,5/S.G. a 60 °F) - 131,5La fórmula usada para obtener el dato de la gravedad específica del líquido derivada de los grados API es:

S.G a 60 °F = 141,5/(°API + 131,5)

La escala Baumé es una escala usada en la medida de las concentraciones de ciertas soluciones (jarabes, ácidos). Fue creada por el químico y farmacéutico francés Antoine Baumé (1728–1804) en 1768. Cada elemento de la división de la escalera Baumé se denomina grado Baumé y se simboliza por ºB o ºBé

Para líquidos más densos que el agua (ρ > 1 g/cm³): ºBé = 145 – 145/S.G.60°F/60°F

Para líquidos menos densos que el agua (ρ < 1 g/cm³): ºBé = 140/S.G. 60°F/60°F – 130

-

Ejemplo 1: Una disolución acusa de cloruro de sodio contiene 20 g de NaCl por 100 cc de disolución ( disolución = 1,17 g/ml). Expresar la concentración de esta disolución en términos:

Tanto por ciento en peso Tanto por ciento mol Mol-lb NaCl por lb de agua Mol-lb NaCl por galón U.S. de solución

Ejemplo 2: Una disolución acuosa de KCl tiene una molalidad de 10.14, la densidad de esta solución a 20°C es de 1,18 g/ml, Calculara) %peso de los componentesb) % molar de los componentesc) Mol-lb soluto / lb solvented) Mol-lb soluto/litro solucióne) Mol-lb soluto x 100 cc solución

Ejemplo 3: Una mezcla de hidrocarburos líquidos, contiene 20% de n-heptano, 30% de n-octano y 50% de i-pentano. La gravedad específica 60°F/60°F de los componentes puros son: n-heptano = 0.685, n-octano = 0.705, i-pentano = 0.622. calcular

La S.G. 60°F/60°F de 90 lb de mezcla Los galones U.S. serán ocupados por 150 lb de mezcla Los °API de la mezcla

¿cuánto superfosfato fertlizante puede fabricarse partiendo d 1 tonelada métrica de fosfacto cálcico del 93% de pureza, de acuerdo a la siguiente reacción:

Ca3(PO4 )2 + 2 H2SO4 = Ca H4(PO4 )2 + 2CaSO4

El dióxido de azufre puede producirse mediante la siguiente reacción :

Cu + 2 H2SO4 = Cu SO4 + 2H2 O + SO2

Cuánto cobre y cuánto H2SO4 del 94% debe emplearse para obtener 32 lb de dióxido de azufre?

F2

El balance de materia es un método matemático utilizado principalmente en Ingeniería Química. Se basa en la ley de conservación de la materia, que establece que la masa de un sistema cerrado permanece siempre constante. La masa que entra en un sistema debe salir del sistema o acumularse dentro de él

BALANCE DE MATERIA SIN REACCIÓN QUÍMICA

F2

Los balances de materia pueden ser integrales o diferenciales. El balance integral se enfoca en el comportamiento global del sistema, mientras que el diferencial lo hace en los mecanismos dentro del sistema (los cuales, a su vez, afectan al comportamiento global). En los casos más simples, el interior del sistema se considera homogéneo (perfectamente mezclado). Para poder hacer un balance integral de materia, primero se deben identificar los límites del sistema, es decir, cómo el sistema está conectado al resto del mundo y cómo el resto del mundo afecta al sistema.También pueden clasificarse de la siguiente forma:Balance de masa global o total: se realiza en todo el sistema, considerando las masas totales de cada una de las corrientes de materiales.Balance parcial: se realiza en los subsistemas, considerando un determinado componente en cada una de las corrientes.Balance molar: si en el sistema no se originan cambios químicos.Balance atómico: si en el sistema hay cambios químicos.Balance volumétrico: si no se originan cambios de estado.

Proceso F1

Sistema

F3

F2

Entra = SaleF1 = F2 + F3

Balance parcial por componenteC1F1 = C2F2 + C3F3

Proceso F1

Sistema Global

F4F2

Sistema Global

F1 = F4 + F6

F6

F3

Subsistema 2Subsistema 1

Subsistema 1F1 + F5 = F2

Subsistema 2F3 = F4 + F5

F5

Ejemplo. En una empresa de jugo de frutas, diariamente se cargan a un evaporador 1000 litros de jugo de naranja, que contiene 12% de sólidos, equipo en el cual se concentra hasta un contenido de sólidos del 57%a) calcular la producción diaria del néctar de naranja con un 57% de concentración.B) determine la cantidad de agua evaporada

Evaporación designa la acción y efecto de evaporar o evaporarse, que consiste en el proceso físico mediante el cual una sustancia líquida pasa lenta y gradualmente al estado de vapor. La evaporación ocurre como consecuencia de un aumento natural o artificial de la temperatura. En el caso del agua, la agitación de sus moléculas por acción de calor provoca que estas logren ganar la energía suficiente para desprenderse del líquido y convertirse en vapor.

EVAPORADOR

“A”1000 lt jugo naranja

12% sólidos

“C” concentrado57% sólidos

“V” Vapor agua

EVAPORADOR

Ejemplo. Una columna de destilación procesa 2000 litros/h de una mezcla que contiene 40% de alcohol etílico y 60% de agua. Si se producen 1200 litros /h de líquido residual, conteniendo 95% de agua, determinar la producción de alcohol concentrado y la composición del mismo

DESTILACIÓN es la operación de separar, mediante vaporización y condensación en los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varía en función de la masa o el volumen, aunque sí en función de la presión...

DESTILADOR “A”2000 lt/h

40% alcohol60% agua

“R”Residual95% agua5% alcohol

“C”Alcohol concentradoalcohol xagua y

1. Una solución acuosa al 1% en peso es alimentada a un evaporador y va a ser concentrada al 10%, empleando como medio de calefacción vapor a 30 psi. Para una alimentación de 500 kg por hora, determinar la cantidad de agua evaporada.

2. En el proceso de concentración de jugo de naranja, el zumo recién extraído y filtrado que contiene 7.08% de sólidos en peso, se alimenta a un evaporador al vacío. En el evaporador se extrae agua y el contenido de sólidos aumenta al 58% en peso. Para una entrada de 1000 kg/h; Calcular la cantidad de las corrientes de jugo concentrado y agua de salida.

EJERCICIOS

3. Obtener la masa y composición de las corrientes P y B sabiendo que la relación entre la corriente de alimentación y destilado es de 10.

4. Para la fabricación de mermelada se emplea un evaporador, donde se mezcla 100 kg de fruta triturada con azúcar en proporción en peso de 9:11, adicionándose un 2,3% de pectina. La mezcla se homogeneíza y se concentra por evaporación hasta el 67%. ¿Qué cantidad de agua se evaporará a partir de una fruta con un contenido en sólidos del 14%. Todos los % dados son en peso

EJERCICIOS

EVAPORADOR

97,7% 100 kg fruta 14% sólidos

Azúcar “A” 2,3% pectina

9 kg fruta/11 kg azúcar

“M” mermelada67% sólidos

“V” Vapor agua

Los clarificadores son máquinas que se utilizan para separar sólidos de un líquido por medio del fenómeno físico de la gravedad y los movimientos del agua haciendo que los sólidos floten o se hundan según su densidad

Ejemplo. A un sistema de decantación de fangos en una depuradora entra un caudal de 15 m³ / h de agua , con 2% de sólidos. En el decantador se separan dos corrientes, una de fango “F” con un 10% de sólidos, y otra de agua clarificada “C” con un 0,2% de sólidos. Determinar el caudal de salida de agua clarificada (todos los % son v/v)

DECANTADOR 15 m³/ h agua

2% sólidos “A”

“F” fango10% sólidos

“C” agua clarificada 0,2% sólidos

mezcla es la reunión de dos o más sustancias simples o compuestas , en proporciones múltiples o variadas conservando estas sustancias sus propiedades y características . Mezclar líquidos de diferente salinidad o acidez es otro tipo de problema de mezclas. Estos problemas de mezclas líquidas tienen muchas aplicaciones en las ciencias, para encontrar una solución con una concentración específica de químicos

Ejemplo. Se desea preparar 20 litros de una solución ácida al 20%. Tienes recipientes de solución al 12% y solución al 25%. ¿Cuántos litros de cada uno debes mezclar para obtener la solución necesaria?

“A” 12% ácido

“B” 25% ácido

“C” 20 litros 20 % ácido

1. Se funden 1000 g de oro con una pureza del 90% con oro de pureza 75%. La pureza de la mezcla es del 85%. ¿Qué cantidad de oro de pureza 75% se ha añadido a la mezcla?

2. Si mezclamos 13 Kg de café de 8 euros/Kg con una cantidad desconocida de otro tipo de café con un precio de 5,2 euros/Kg. Se obtiene una mezcla cuyo precio por Kg es 6,50 euros. ¿Cuál será la cantidad de café del segundo tipo que se ha mezclado?

EJERCICIOS

la extracción es un procedimiento de separación de una sustancia que puede disolverse en dos disolventes no miscibles entre sí, con distinto grado de solubilidad y que están en contacto a través de una interface. La relación de las concentraciones de dicha sustancia en cada uno de los disolventes, a una temperatura determinada, es constante. Esta constante se denomina coeficiente de reparto

El secado se puede definir como un proceso en que hay intercambio simultáneo de calor y masa, en los casos generales, se define el secado como la operación unitaria responsable de la reducción del contenido de humedad de cierto producto, hasta un nivel que se considera seguro para el almacenamiento de éste.

Ejemplo. Un fabricante de alimentos para ganado produce sorgo seco. Para ello introduce el sorgo a un secador a base de aire. Si el aire entra al secador con una humedad de 0.008 kg agua/kg aire seco y sale con una humedad de 0.069 kg agua/kg aire seco; y el sorgo entra con 23% de agua y debe salir con un 12%. Calcule la cantidad de aire necesario, si se requiere 68 kg/min de sorgo al 12% agua

“S1” SORGO

23% agua77% sorgo

“S2” 68 kg/ min SORGO 12 % agua88% sorgo

SECADOR

“A2” aireH2 = 0.069 kg agua/ kg A.S.

“A1” aireH1 = 0.008 kg agua/kg A.S.

BASE DE CÁLCULO = 68 kg sorgoBALANCE TOTAL:

A1 + S1 = A2 + 68 kg

BALANCE PARA EL SORGO0.77(S1) = 0.88(68 kg)

S1 = 77.7 kg/min

6.5. % agua93.5 % A.S. 0.79 % agua

99.21 % A.S.

BALANCE PARA EL AGUA0.79%(A1) + 23%(77.7) = 6.5 % (A2) + 12% (68)

0.79 A1 + 1787.1 = 6.5 A2 + 816 0.79 A1 – 6.5 A2 = -971.1

BALANCE PARA EL AIRE SECO99.21 %(A1) = 93.5 % (A2)

99.21 A1 - 93.5 A2 = 0A1 = kg aire húmedo/min

MÉTODO 1

MÉTODO 2

Hm = H2 – H1 = 0.069 – 0.008 = 0.061 kg agua / kg A.S.

Agua extraída del sorgo = 0.23 (77.7) – 0.12 (68) = 9.71 kg agua

Kg A.S. x 9.71 kg agua = 159.2 kg A.S. 0.061 kg agua

1.008 kg aire húmedo x 159.2 kg A.S = 160.5 kg aire húmedo/min kg A.S.

159,015499

168,726499

Ejemplo. Un lote de pescado será procesado, (73.5% agua) para usarlo como proteína suplementaria en alimentos El proceso consta de dos etapas: primero -extracción del aceite , hasta obtener una pasta del 80% de agua en peso y 20% de harina seca. Segundo-secado de la pasta en secadores de tambor rotatorios para obtener un producto que contiene 40% de agua. Finalmente el producto, se muele a grano fino y se empaca . Calcular la alimentación de pescado en kg/h, necesaria para producir 1000 kg/h de harina

“B” 80% agua20 % harina

seca

“C” 40 % agua

60% harina seca

EXTRACCIO

N

SECADOR

“P” 1000 kg/h harina

“A” PESCADO73.5 % agua

ACEITE

MOLINO

“V” agua

Se disuelven 18.9 g de HNO3 (densidad = 1.1294 g/ml) con suficiente agua para hacer 0.086 lt de disolución. Determinar:- Los mol-g de HNO3/kg solvente- %peso- %volumen

V HNO3 = 16.7 ml

V solución = 0.086 litros = 86 mlmHNO3 = 18.9 g

HNO3 = 1.1294 g/mlmH2O = ?

V H2O = 86 - 16.7 = 69.3 ml = 69.3 g = 0.0693 kg

18.9 g HNO3 = 0.286 mol-g HNO3

% peso HNO3 = 18.9 g x 100 = 21.4 %

(18.9 + 69.3) g % vol HNO3 = 16.7 ml x 100 = 19.4%

86 ml

0.286 mol-g HNO3 / 0.0693 kg agua = 4.13 mol-g HNO3 / kg agua

El ácido nítrico comercial concentrado acostumbra a ser 15.5 mol-g HNO3/lt solución. si la densidad de la solución es 1.409 g/ml, ¿cuál será su composición expresada en:-% peso - % volumen- mol-g HNO3/ kg agua.

V solución = 1 l = 1000

ml Solución = 1.409 g/mlnHNO3 = 15.5 mol- g

mH2O = ?

m H2O = 1409 – 976.5 = 432.5 g = 432.5 ml = 0.4325 kg

15.5 mol-g HNO3 = 976.5 g HNO3 % peso HNO3 = 976.5 g x 100 =

68.7 % 1409 g % vol. H2O = 432.5 ml x 100 = 43.3%

1000 ml 15.5 mol-g HNO3 / 0.4325 kg agua = 35.8 mol-g HNO3 / kg agua

m solución = 1409 g

Derivación. En algunos casos una parte de la corriente que ingresa a un proceso se desvía alrededor de la unidad de proceso y se mezcla con la corriente principal a la salida de la unidad. Esta corriente se denomina “by pass”. El punto en el que se unen las corrientes de diferente composición se llama punto de mezcla

Ejemplo. En una planta de tratamiento que opera bajo condiciones estables, se reduce el contenido de impurezas nocivas de 100 kg de líquido residual de 0.5 % en peso de impurezas hasta 0.01 % en peso. Solo se permite una concentración máxima de estas impurezas de 0.1 % en peso para ser descargadas en el río local. ¿Qué porcentaje de líquido residual puede ser derivado para cumplir la norma establecida?

TRATAMIENT

O0,5% impurezas

“B”“D” Descarga

0.1% impurezas0.01%

“R”

“I” 100% impurezas

TRATAMIENTO

100 kg0,5% impurezas

“B” “D” Descarga0.1% impurezas

0.01%

“R”

“I” 100% impurezas

BALANCE SISTEMA GENERAL

R = I + D100 Kg = I + D

Impurezas :0.5 (100 kg) = 100 I + 0.1 D

BALANCE EN EL PUNTO DE MEZCLA

T + B = DImpurezas:

0.01 T + 0.5 B = 0.1 D

“T”

Purga. Cuando existen materiales no reactivos dentro del proceso con recirculación se utiliza una  corriente que debe retirar estos materiales para evitar que se acumulen en la recirculación. Esa corriente es denominada purga. Cristalización. Es un proceso por el cual a partir de un gas, un líquido o una disolución, los iones, átomos o moléculas establecen enlaces hasta formar una red cristalina, la unidad básica de un cristal. La cristalización se emplea con bastante frecuencia en Química para purificar una sustancia sólida.

Ejemplo. Determinar el caudal y la composición % en peso de la recirculación.

EVAPORADO

R1000 Lb/h solución KNO3

20% KNO380% H2O

“E”“F” “C”96% KNO34% H2O

CRISTALIZADOR

“W”H2O

“M”

“R”0.6 lb KNO3/lb H2O

50% KNO350% H2O

EVAPORADOR1000 Lb/h solución KNO3

20% KNO380% H2O

“E”“F”“C”

96% KNO34% H2O

CRISTALIZADOR

“W”H2O

“M”

“R”0.6 lb KNO3/lb H2O

50% KNO350% H2O

BASE DE CÁLCULO = 1000 lb solución KNO3

BALANCE SISTEMA GENERAL

F = W + C1000 lb = W + C (1)

37.5% KNO362.5% H2O

BALANCE CRISTALIZADOR

M = R + CM = 208.3 lb + R (2)

KNO3:0.5 M = 0.96 (208.3 lb) + 0.375

R (3)

M = 976 lb/h reemplazando en (2)

R = 768 lb/h

KNO3:0.20 (1000 lb) = 0.96 C

C = 208.3 lb/h reemplazando en (1)

W = 791.7 lb/h

La recirculación se utiliza cuando: 1. Los materiales que no reaccionan en el proceso pueden separarse y enviarse de nuevo a la misma unidad. 2. Cuando se desea controlar la temperatura de un punto en particular y parte de lo que se recircula se pasa por un intercambiador de calor.

3. En operaciones de secado cuando se busca reducir la velocidad de secado, cuando se desea que el material pierda agua lentamente, por lo tanto

parte de aire húmedo es recirculado y mezclado con aire fresco. 4. En las columnas de destilación donde va parte del condensado es recirculado a la columna-reflujo-.

5. Recuperación del catalizador. 6. Dilución de una corriente de proceso, cuando las concentraciones son muy altas para ingresar a la unidad. Por ejemplo cuando una suspensión de lodo va a ser filtrada, si la concentración de sólidos es muy alta en vez de diluir con una nueva fuente, se puede tomar parte de la salida y diluir la

entrada. 7. Para controlar una variable de proceso. Por ejemplo cuando una reacción libera cantidades gigantes de calor, la velocidad de generación de calor

se puede reducir disminuyendo la concentración del reactivo a través de la recirculación de una porción del efluente. 8. Circulación de un fluido de trabajo. Un ejemplo de esto son los refrigeradores y los acondicionadores que tienen un ciclo de refrigeración el cual funciona por medio de la recirculación.