Taller de ejercicios de balance de materia

1.En la fábrica de ladrillos”Vildoso”división Iquique se introduce en un horno 7,7 toneladas de material arcilloso húmedo, el cual, después de someterse a temperatura sobre los 1000ºC , durante un tiempo, produce 4,5 toneladas de ladrillos. Calcular la cantidad de agua desprendida.

Entra Sale Sale finalLadrillo 4,5 toneladasAgua 3,2 toneladas

7,7 ton (m.arcilloso)=4,5 ton (ladrillo)+xton (vapor de agua desprendida)

7,7 ton – 4,5 ton =

2. En la planta de tratamiento de arcillas industriales” Vildoso” división de Pomaire se efectúa un secado, recogiéndose 16,8 ton de arcilla por cada 20 ton de arcilla inicial con un 20% de humedad. Calcule la humedad del producto final y el rendimiento del proceso.

Horno

X ton de vapor

Ladrillo (4,5 ton)

Material arcilloso (7,7 ton)

7,7 toneladas

3,2 ton de vapor de agua desprendida

Secado

X toneladas Agua eliminada

16,8 ton arcilla (x% de humedad)

20 ton arcilla (20% de humedad)

Entra Sale Sale finalLadrillo 16 ton 4,5 ton

Agua4 ton 3,2 ton 0,8 ton

Humedad del producto final:

20 ton = 16, 8 ton + x ton 20 ton * 0, 2% = 16, 8 ton * x% - 3, 2 ton

Rendimiento:

Agua eliminada * 100 = 3.2 ton * 100 =

Agua total 4 ton

3. A un sistema de decantación de riles (Vildoso corporación), en una depuradora, entra un caudal de 15 m3 de agua por hora, con un 2% en sólidos. En el decantador se separan dos corrientes, una residual con un 10% en sólidos, y otra de agua clara, con solo un 0,2% de sólidos. Determinar el caudal de salida de agua clara (todos los porcentajes son en v/v).

15m3/HORA = P + R

Solido = 0,02 * 15m3/hora = 0,002P + 0,1R Agua = 0,98 * 15m3/hora = 0,998P + 0,9R

7,7 ton 16,8 ton

X = 3,2 ton de agua eliminada X = 4,8% humedad del producto final

80% del rendimiento del proceso

Decantador

Agua residual (10% solido)

(R)

Agua pura (0,2% solido)

(P)

Agua 15m3/hora (2% solido)

(A)

P = 12,2 m3 Agua pura (0,2 solidos) R = 2,8 m3 Agua residual (10% solidos)

4. La fábrica de pinturas (otra empresa de Vildoso corporación) quiere obtener una producción de 6 ton/día de pintura base acuosa. Si la capacidad del tanque mezclador es de 500 Kg, el tiempo de mezcla de ½ hora y el tiempo de carga-descarga acondicionamiento de 15 minutos. Determinar si es posible alcanzar dicha producción en la jornada de trabajo (8 horas) o es necesario realizar horas extraordinarias. En caso afirmativo indicar cuantas por jornada.

Tiempo total = 30 min + 15 min = 45 min

45 min_____ 500 kg

480 min (8 horas) x

45 min 500 kg

X 6000 ton

Tiempo extra: 540 min – 480 min = 60 min

5. En la fábrica de mermelada Vildosin (súper dulcin), para la fabricación de su producto se emplea un evaporador, donde se mezcla la fruta triturada con la azúcar en una proporción en peso de 9:11, respectivamente, agregándose luego un 2,3% de pectina. La mezcla se homogeniza y se concentra (por evaporación) hasta el 67%.¿Qué cantidad de agua se evaporara a partir de una fruta con un contenido solido del14%?

Mezclador

500kg

1/2 hora

-15 minutos (carga – descarga – acondicionamiento)

6 ton/8 horas500 kg pintura base acuosa

X = 5333,3 kg – no produce las 6 ton

X = 540 min – si produce 6 ton

Necesita una hora de trabajo

F + A + P = Mermelada

A = F * 100 = 11 * 100 = A 9

P = 0,23 kg pectina (100 kgF + 122,2kgA + peso kgP) = 100 kg mezcla

100 + 122,2 + 0,5 = x + y

Solido = 122,2 + 0,5 + 100 (0,14) = 0,67x Agua = 0 + 0 + 100 (0,86) = 0,38x + y

Evaporador - mezclador

Agua evaporada (33%)

Fruta triturada (14%) = F

Azúcar = A

Pectina (2,3%) = P

Mermelada (67% solido)

122,2 kg azúcar / 100 kg de fruta

0,5 kg de pectina

X = kg de agua / 100 kg de fruta triturada Y = kg mermelada / 100 kg de fruta triturada

X = 204,0 kg mermelada / 100 kg fruta triturada

Y = 18,7 kg de agua / 100 kg fruta triturada