UNIDAD II: BALANCE DE MATERIALES SIN REACCION QUIMICA.

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1 UNIDAD II: BALANCE DE MATERIALES SIN REACCION QUIMICA.
martes, 18 de abril de 2017 Ing. Karla Dávila

2 Objetivos Analiza la ley de conservación de la masa destacando su incidencia en la resolución de Problemas de Balance indicando la metodología y su aplicación. Identificar la principales OPU indicando sus aplicaciones en la agroindustria mediante casos concretos. Fomenta el respeto y la actitud critica a través de la intervención en todo momento en la construcción del conocimiento Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017

3 Contenidos Ley de la Conservación de la Masa.
Base de Cálculo y Metodología para resolución de problemas de balance. Secado. Mezclado. Absorción. Extracción Sólido-Líquido. Extracción Líquido-Líquido. Destilación. Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017

4 «Todas las Batallas en la Vida sirven para enseñarnos algo, inclusive aquellas que perdemos¨ Paulo Coelho. Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017martes, 18 de abril de 2017

5 El Balance de Materia. Para efectuar una balance de materia primero se debe especificar en qué consiste el sistema para el cual se hará el balance y establecer sus fronteras. Un sistema se refiere a cualquier porción arbitraria o a la totalidad de un proceso establecido. Frontera del sistema se circunscribe formalmente alrededor del proceso. Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017

6 Sistema Abierto: Se transfiere material por las fronteras del sistema
Proceso el conjunto de actividades u operaciones industriales que tienden a modificar las propiedades de las materias primas, con el fin de obtener productos que sirvan para cubrir las necesidades de la sociedad. Sistema Abierto: Se transfiere material por las fronteras del sistema Sistema Cerrado: No tiene lugar una transferencia semejante durante el intervalo de tiempo de interés. Un balance de materia no es mas que una contabilización de materiales que entran y salen del sistema. Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017martes, 18 de abril de 2017

7 Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017martes, 18 de abril de 2017

8 Sistema para el, cual se efectúa el balance de materia
Flujos de entradas Flujos de salidas Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017

9 El balance de materia puede referirse a un balance en un sistema para:
La masa total El total de moles. La masa de un compuesto químico. La masa de una especie atómica. Los moles de un compuesto químico. Los moles de una especie atómica. El volumen (posiblemente) Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017

10 Ecuación para el balance de masa:
Acumulación dentro del sistema = entradas por las fronteras del sistema – salidas por las fronteras del sistema + Generación dentro del sistema – consumo dentro del sistema. Esta aplica a las primeras seis categorías Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017

11 Acumulación: se refiere a un cambio de masa o de moles (positivo o negativo) dentro del sistema respecto al tiempo, La transferencia a través de las fronteras del sistema: se refiere a las entradas y salidas del sistema Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017

12 sistema Material a secar (A) solido seco (B) a.s (C) a – humedad (D)
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13 La mayor parte de los problemas analizados (pero no todos) son problemas en estado estacionario. Por lo tanto ¨Lo que entra debe salir¨ Entradas de masa/ moles por las fronteras del sistema – salidas de masa / moles por las fronteras del sistema. A +C = B+D Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017

14 Estrategias para analizar los problemas de balance de materia
Lea el problema y aclare lo que se desea saber. Haga un dibujo del proceso. Rotule con símbolos cada flujo y las composiciones que les correspondan. Indique todos los valores conocidos de composición y flujo de las corrientes en el diagrama. Calcule las composiciones y flujos adicionales a partir de datos dados. Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017

15 Escoja una base de calculo. Haga una lista de símbolos.
Escriba las ecuaciones correspondientes Resuelva las ecuaciones por los métodos matemáticos que le sean mas fácil. Verifique sus respuestas. Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017

16 Operaciones Básicas Destilación: Separación de dos (binaria) o más componentes (multicomponente), por medio del equilibrio de fases l – v; aprovechando la diferencias de α. Absorción: separación de un componente de una mezcla gaseosa por medio de un líquido en el que son solubles. Según la solubilidad del gas en el líquido. Puede ser con o sin reacción química. El proceso contrario es la desorción. (Treybal, sa) Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017martes, 18 de abril de 2017

17 Continuación…. Extracción: Se basa en la disolución de una mezcla (liquida o solida) en un disolvente selectivo. Puede ser Líquido – Líquido ò solido - líquido. Esta última también se le denomina, lavado, lixiviación, etc. Adsorción: Tienen lugar en la superficie de un cuerpo, También denominada Sorción. Consiste en la eliminación de uno o más componentes de un fluido (líquido o gas) por retención en la superficie de un sólido Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017martes, 18 de abril de 2017

18 Continua…. Intercambio Iónico: Sustitución de uno o varios iones de una disolución por otros del agente intercambiador. Humidificación y Dehumidificación: Tienen tres finalidades: Humidificación y Deshumidificación de un gas y enfriamiento de líquidos Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017martes, 18 de abril de 2017

19 Continua…. Cristalización: Formación de partículas solidas cristalinas en el seno de una fase homogénea liquida. Deshidratación: Eliminación de un liquido contenido en el seno de un sólido. La aplicación de calor hace pasar el líquido contenido en el solido, a la fase vapor. La liofilización se basa en eliminar el líquido que se encuentra en la fase solida, por sublimación a estado vapor. Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017martes, 18 de abril de 2017

20 Continua…. Secado: La separación total o parcial de un líquido desde un material sólido (sln concentrada) por aplicación de calor y su ejecución por medio de la transferencia de líquido desde la superficie del sólido hacia una fase vapor insaturada. Existen una serie de operaciones que no se incluyen en esta clasificación, por no basarse en ninguno de los fenómenos de transporte citados anteriormente. Dentro de este grupo se incluyen: la Trituración, Molienda, Tamizado y Mezclado de sólidos y pastas, etc. Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017martes, 18 de abril de 2017

21 Bibliografía Alberto Ibarrz Ribas, G. V. (2005). Operaciones Unitarias en la Ingeniería de Alimentos. Madrid: Plaza Edición Madrid. Bardenas, A. V. (sa). Problemas de Balance de materia y Energía en la Industria Alimentaria. México: LIMUSA. McCabe, W. L. (2001). Operaciones Unitarias en Ingeniería Química. México: Mc Graw Hill. Treybal, R. E. (sa). Operaciones de Transferencia de Masa. México: Mc Graw Hill. Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017

22 GRACIAS POR SU ATENCIÒN
Ing. Karla Dávila martes, 18 de abril de 2017