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    Problema Ope 060521

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    francisco rodriguez
    El documento describe un proceso de cristalización por evaporación de una solución de sulfato de magnesio. Se formará el hidrato MgSO4·7H2O a 130°F. La velocidad de producción de la fase sólida será de 7596.68 lb/h, con un rendimiento del 39.95%. Se requiere una tasa de suministro de energía de 1.329×109 BTU/h para el proceso.

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    Problema Ope 060521

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    francisco rodriguez
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    El documento describe un proceso de cristalización por evaporación de una solución de sulfato de magnesio. Se formará el hidrato MgSO4·7H2O a 130°F. La velocidad de producción de la fase sólida será de 7596.68 lb/h, con un rendimiento del 39.95%. Se requiere una tasa de suministro de energía de 1.329×109 BTU/h para el proceso.

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    problema ope 060521

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    El documento describe un proceso de cristalización por evaporación de una solución de sulfato de magnesio. Se formará el hidrato MgSO4·7H2O a 130°F. La velocidad de producción de la fase sólida será de 7596.68 lb/h, con un rendimiento del 39.95%. Se requiere una tasa de suministro de energía de 1.329×109 BTU/h para el proceso.

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    Problema Ope 060521

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    El documento describe un proceso de cristalización por evaporación de una solución de sulfato de magnesio. Se formará el hidrato MgSO4·7H2O a 130°F. La velocidad de producción de la fase sólida será de 7596.68 lb/h, con un rendimiento del 39.95%. Se requiere una tasa de suministro de energía de 1.329×109 BTU/h para el proceso.

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    A un cristalizador por evaporación se alimenta 40000 lb/h de una

    solución con 25 % en peso de MgSO4, a 200 ºF. La velocidad de


    evaporación del agua es 15000 lb/h. El cristalizador opera al vacío , con
    una temperatura de 130 ºF. Determínese :

    • El hidrato en fase sólida que se formará al temperatura de 130 ºF

    • Velocidad de producción y rendimiento de la fase sólida

    • Velocidad requerida de suministro de energía para el proceso

    0.345

    0.526
    130 ᵒF
    XLA= 0.345

    PMMg 2 SO 4 120
    XCA = = =0.526
    PMMg 2 S 04+ 6∗PMH 20 120+108

    • BMT. : F = C + L + V
    lb
    40000 =C + L+15000
    h

    L=25000−C
    • BMA : FxFA  = CXCA + V + L xLA
    40000 ( 0.25 )=C ( 0.526 ) + ( 25000−C )( 0.345 )

    10000=0.526 C+8625−0.345 C

    1375
    C= =7596.68
    0.181

    L=25000−7596.68=17403.32

    7596.68( 0.526)
    ƞ= =0.3995=39.95
    40000(0.25)

    Balance de Energia
    FhF + Q = VHv + LhL + C hC
    Diagrama concentración-entalpia para el sulfato de
    magnesio :
    XFA = 0.25
    TF = 200 ºF _______ hF = 52

    XLA = 0.345
    TL = 130ºF ________ hL = -32

    XCA = 0.526
    TCA= 130 ºF ------------ hC = -110
    hF=
    52btu/lb

    hL= -32

    hC= -110

    XFA= 0.25
    XLA= 0.345 XCA= 0.526
    • Tabla de vapor saturado de agua

    • Tv = 130ºF

    • --------- Hv = 1117.8 btu/lbm

    . FhF + Q = VHv + LhL + C hC

    40000 lb/h ( 52lbbtu )+Q=15000 lb/h ( 1117.8 ) +17403.32 (−32)+7596.68 (−110 )


    btu btu btu btu
    2080000 +Q=16767000 −556906.24 −835634.8
    h h h h

    BTU
    Q=13294458.96 =1.329∗109 BTU /h
    h
    PROBLEMA 2

    Una disolución de alimentación de 2268 kg a 327,6 ºK , conteniendo 48,2 kg de S04Mg/100


    kg de agua total, se enfría a 293,2 ºK , para extraer cristales de S04Mg. Calcúlese

    a) Rendimiento de cristales y

    b) El calor total intercambiado , suponiendo que no se vaporiza agua.

    2268 kg =
    0.325 = 0.26
    327.6 ᵒK
    = 293 ᵒK
    =

    = 293 ᵒK =

    XFA= 48.2 kg Mg2SO4/48.2 kg Mg2SO4+100 gr H2O = 0.325

    TL= 20 ᵒC

    TF = 110ᵒC

    PMMg 2 SO 4 120
    XCA = = =0. 488
    PMMg 2 S 04+7∗PMH 20 246
    20 ᵒC

    XLA = 0.26
    • BMT. : F = C + L
    2268=C+ L

    L=2268−C

    • : FxFA  = CXCA + L xLA


    2268 kg ( 0.325 ) =C ( 0.488 ) + ( 2268−C ) ( 0.26 )

    737.1=0.488 C +589.68−0.26 C

    147.42
    C= =646.58 kg
    0.228

    L=2268 kg−646.58 kg=1621.42 kg

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