REPRESENTACIÓN DE PROCESOS Y RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS
DE
BALANCE
DE
MATERIA: EN CLASE Y PRACTICA PARA LOS
ALUMNOS 2023-II S4 C2 Y C3
1.- Determinar la cantidad de azúcar (en base seca) que se puede producir a
partir de 100 kg de una solución de azúcar que contiene un 20 % en peso de
azúcar y un 1 % de impureza soluble en agua. La solución es concentrada en
un 75 % de azúcar, enfriada a 20 ºC, centrifugada y los cristales secados
2.- En un evaporador entra una disolución y sale un material concentrado. Si
I es el peso del material diluido, W el peso del agua vaporizada y C el peso del
concentrado. Representar el proceso y plantear las ecuaciones de balance de
masa en el sistema.
3.- Dibujar el diagrama de flujo para un cristalizador en el que entran 100 kg
de azúcar concentrado conteniendo un 85 % de sacarosa y 1 % de inerte soluble.
Al disminuir la Tª, el azúcar cristaliza. Una centrífuga separa los cristales del
líquido llamado “licor madre”. La corriente de cristales húmedos tiene como 20 %
de su peso, un líquido con la misma composición que el licor madre. El licor
madre contiene un 60 % de sacarosa en peso.
4.- Dibujar el diagrama y determinar las composiciones para un proceso en el que
se mezclan, una parte de cerdo (compuesta por 15 % proteínas, 20 % grasa y 63
% de agua) y otra parte del mismo animal (compuesta por 15 % agua, 80 % grasa
y 3 % proteína) para producir 100 kg de una mezcla (Salami, por ejemplo) que
contiene un 25 % de grasa.
5.- Un evaporador tiene una capacidad de evaporación de 500 kg/h de agua.
Calcular la tasa de producción de zumo concentrado conteniendo un 45 % de
sólidos a partir de zumo “bruto” que contiene un 12 % de sólidos.
6.- Una planta piloto de evaporación en cortina tiene una capacidad de
evaporación de 10 kg/h de agua. El sistema consiste en un calentador a través
del cual el fluido circula hacia abajo en forma de cortina y el fluido calentado
se descarga en un colector que trabaja a vacío en el cual, una evaporación
“flash” reduce la temperatura del fluido caliente hasta su punto de ebullición.
En una operación continua, una bomba recircula parte del concentrado del
reservorio (almacenamiento) con la alimentación del concentrado, e impulsa
la mezcla a través del intercambiador. La bomba impulsa 20 kg/h de fluido. El
fluido del colector debe encontrarse a la concentración deseada para que el
evaporador funcione continuamente. Si la alimentación consiste en 5.5 %
sólidos y se necesita concentrarlos hasta un 25 %, calcular:
a)
caudal de alimentación y producción de concentrado
b)
Cantidad de concentrado recirculado
c)
Concentración de la mezcla de alimentación y concentrado recirculado
7.- La densidad del etanol absoluto es 0.7893 g/cm3. La densidad de una
disolución que contiene un 60 % en peso de etanol es 0.8911 g/cm3. Calcular
el volumen de etanol absoluto que debe diluirse con agua para producir 1 l de
disolución con un 60 % en peso de etanol. Comprobar que los volúmenes no
son aditivos.
8.- La patata se seca desde el 14% de sólidos totales hasta el 93%. ¿Cúá1 es el
producto obtenido cada 1000 kg de patatas sabiendo que se pierde un 8% en peso
en el pelado? (Se parte de 1000 kg de patatas enteras).
