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Ejercicio 1
Un lodo húmedo de talco en agua contiene 70% de agua en base
húmeda. El 75% del agua se remueve por filtración y secado Un lodo húmedo de
talco en agua contiene 70% de agua en base húmeda. El 75% del agua se remueve
por filtración y secado, lo cual reduce el peso del material a 500 libras.
¿Cuál era el peso original del lodo? ¿Cuál la fracción en peso de agua en el
lodo final y cual el porcentaje en base seca del lodo final?
Ejercicio 2
El jugo de fruta es una mezcla compleja de agua, fructosa
(azúcar de fruta), pulpa, ácido citrico y otros ácidos, acetatos y otros
compuestos químicos. El jugo de fruta fresco de la granja de Fruity-Fresh
contiene un 88% en peso de agua. Un procesador de jugo de fruta compra un lote
de jugo fresco de 2680 Ib de Fruity-Fresh, y fabrica concentrado de jugo
mediante el llenado de un evaporador con el jugo fresco, del cual evapora el
75% de agua y después se saca el jugo concentrado. ¿Cuánta agua en lb debe
desprender el evaporador? Si el procesador paga $ 0.09 por libra de jugo fresco
y vende el jugo concentrado a $ 0.50 por libra, puede tener alguna ganancia?
Un gas combustible que contiene 97% en volumen de metano y
3% en volumen de nitrógeno se quema en un horno para calderas en presencia de
un 200% de aire en exceso, Ochenta y cinco por ciento del metano se transforma
en dióxido de carbono, diez por ciento en monoxido de carbono y cinco por
ciento permanece sin quemarse. Calcule la composición del gas de chimenea.
En un sistema de obtención de aceite de semilla por cargas,
como el del diagrama de flujo, se procesan 1000 kg de semilla por operación.
Calcular la cantidad de harina seca que se obtiene por carga y la concentración
de proteína que contiene:
Para concentrar el jugo de naranja se parte de un extracto
que contiene 12,5% de sólidos. El jugo se pasa a los evaporadores que trabajan
al vacio y parte se deriva, para luego diluir el jugo concentrado que sale del
evaporador con 58% de sólidos hasta la concentración final del 42% de sólidos.
La finalidad es mejorar el sabor del jugo, ya que durante la evaporación pierde
ciertos saborizantes volátiles. Calcule el peso de agua evaporada por cada 100
kg/s de jugo diluido que entra al proceso. Calcule también la cantidad derivada
de jugo
Una columna se usa para separar una mezcla de tres
componentes, que consiste en 7% de acetona, 61,9% de ácido acético y 31,1% de
anhidrido acético. Se diseña a la columna para que produzca una corriente de
fondos que no contenga acetona, y un destilado que contenga 10% de acetona y
88% de ácido acético. Si se opera a la columna de manera que se regrese como
reflujo 60% del vapor desprendido por la parte superior, calcular todos los
flujos suponiendo que todas las composiciones son porcentajes en mol y que se
van a producir 700 mol/h de destilado
En el famoso proceso Haber para fabricar amoniaco, la
reacción se lleva a cabo a presiones entre 800 a 1000 atm y temperaturas de
500-600°C empleando un catalizador apropiado. Sólo una pequeña fracción del
material que ingresa en el reactor reaccionn en una pasada, por lo que se
requiere reciclaje. Además, como el nitrógeno se obtiene del aire, contiene
casi 1% de gases raros (principalmente argón) que no reaccionan. Los gases
raros se irian acumulando en el reciclaje hasta tener un efecto adverso sobre
el equilibrio de la reacción, así que se utiliza un pequeño flujo de purgado.
Como se muestra en la figura, la alimentación nueva de gas que contiene 75,16%
de H2, 24,57% de N2 y 0,27% de Ar se mezcla con el gas reciclado e ingresa en
el reactor con una composición de 79,52% de H2. El flujo de gas que sale del
separador de amoniaco contiene 80,01% de 112 y nada de amoniaco. El amoniaco
producido no contiene gases disueltos. Por cada 100 moles de alimentación
nueva: ¿a) Cuántos moles se reciclan y purgan?, b) Cuál es el porcentaje de conversión del hidrógeno por pasada?
Una porción de 1 kg de una corriente de agua sale por la
parte inferior de un tubo de descarga con una velocidad de 2 m/s y cae 100
metros hasta un depósito inferior. ¿A qué velocidad llega al depósito?
El motor de cohete de la figura E1.1 quema una mezcla
estequiométrica de combustible (hidrógeno líquido) con un oxidante (oxigeno
liquido). La cámara de combustión es cilíndrica, 75 cm de largo por 60 cm de
diámetro, y el proceso de combustión produce 108 kg's de gases de escape. Si la
combustión es completa, calcular la velocidad de reacción entre el oxígeno y el
hidrógeno.
