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    Discusión No.2 BME

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    Roberto Sanabria
    Este documento presenta 4 problemas relacionados con procesos de separación y balance de masa y energía. El primer problema involucra el procesamiento de madera en un aserradero. El segundo trata sobre la destilación fraccionada de una mezcla de hidrocarburos. El tercer problema analiza la producción de ácido nítrico a partir de amoníaco. El cuarto problema evalúa la separación de benceno y tolueno en una columna de destilación.

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    Discusión No.2 BME

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    Roberto Sanabria
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    Este documento presenta 4 problemas relacionados con procesos de separación y balance de masa y energía. El primer problema involucra el procesamiento de madera en un aserradero. El segundo trata sobre la destilación fraccionada de una mezcla de hidrocarburos. El tercer problema analiza la producción de ácido nítrico a partir de amoníaco. El cuarto problema evalúa la separación de benceno y tolueno en una columna de destilación.

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    Este documento presenta 4 problemas relacionados con procesos de separación y balance de masa y energía. El primer problema involucra el procesamiento de madera en un aserradero. El segundo trata sobre la destilación fraccionada de una mezcla de hidrocarburos. El tercer problema analiza la producción de ácido nítrico a partir de amoníaco. El cuarto problema evalúa la separación de benceno y tolueno en una columna de destilación.

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    UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA JOSÉ SIMEÓN CAÑAS

    Facultad de Ingeniería y Arquitectura


    Balance de Materia y Energía || Sección 01 || Ciclo 01/2023
    Catedráticos: Dr. Francisco Chávez
    Dra. Violeta Martínez
    Instructores: Karen Castillo, Jorge Fernández

    DISCUSIÓN No. 2

    1. Troncos de madera son enviados a un aserradero, donde son descortezados y


    astillados, los troncos pierden la cuarta parte de su peso en corteza y 100 kg de viruta
    al día aparecen como residuo al elaborar chips de madera. El aserradero trabaja 8 horas
    a diario y produce 12 toneladas cortas de chips de madera por hora.
    a) Elabore un diagrama de flujo con las entradas y salidas que considere necesarias.
    b) Calcule la masa de madera que llevan los camiones al aserradero.
    c) Si un tronco tiene una masa aproximada de 150 kg, obtenga el número de troncos
    que llevan los camiones por día.

    2. Una mezcla de hidrocarburos está constituida por 40% de tolueno, 40% de benceno
    y 20% de xileno, para separar sus componentes se somete a dos destilaciones, en la
    primera unidad por la corriente del destilado se separa 10% del tolueno y 80% del
    benceno que se alimentó, La corriente de los fondos se lleva a una segunda columna
    de destilación, cuya corriente de salido de los fondos está constituida por 10% de
    tolueno y 90% de xileno. La corriente del destilado está formada por tolueno y benceno,
    Para una alimentación de 2400kg de mezcla, calcule:

    a) Masa total y composición porcentual en la corriente del destilado de la primera unidad


    b) Masa total y composición porcentual en la corriente de los fondos del destilado de la
    primera unidad
    c) Masa total de la corriente del destilado y composición porcentual del destilado de la
    segunda unidad
    d) Masa total de la corriente de los fondos del destilado de la segunda unidad.

    3. Durante la síntesis de ácido nítrico a partir de amoníaco se produce una solución


    acuosa de HNO3 al 60% en peso. Para obtener ácido nítrico al 99% se utiliza Mg(NO3)2,
    como se muestra en el siguiente diagrama. En la corriente 8 se tiene una relación másica
    de Mg(NO3)2 a agua de 4 kg a 1 kg respectivamente. La corriente 3 tiene un flujo másico
    de 126.93 kg/h y la relación entre las corrientes entrantes al mezclador es de 0.923
    (corriente 9/solución acuosa de ácido). Encuentre:

    a) Los kilogramos de solución de ácido nítrico conseguidos en la columna de destilación


    II
    b) El agua eliminada en la columna II y III.
    4. Una columna de destilación separa 1500 kg/h de una mezcla de benceno y tolueno
    que contiene 55% en masa de benceno. El producto recuperado del condensador en el
    domo de la columna contiene 91% de benceno y los fondos de la columna contienen
    96% de tolueno. La corriente de vapor que entra al condensador de la parte superior de
    la columna es 1200 kg/h. Una parte del producto se regresa a la columna como reflujo
    y el resto se saca para utilizarlo en otra parte. Suponga que las composiciones de las
    corrientes en la parte superior de la columna (V), del producto retirado (D) y del reflujo
    (R) son idénticas. Encuentre la relación entre el reflujo y el producto retirado.

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