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Formulario Balance de Masa, Esquemas y mapas conceptuales de Procesos Químicos

Elaboración propia (2024). Pequeña síntesis de Principios de Procesos Industriales en el ámbito de balances de masa.

Tipo: Esquemas y mapas conceptuales

2023/2024

Subido el 09/10/2024

valentina-vizcarrondo
valentina-vizcarrondo 🇻🇪

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bg1
Realizado por Ana Longobardi
PRINCIPIOS DE PROCESOS INDUSTRIALES II
Repaso de Principios I:
1
𝑃𝑀𝑝𝑟𝑜𝑚 = 𝑥𝑖
𝑃𝑀𝑖
𝑃𝑀𝑝𝑟𝑜𝑚=𝑦𝑖𝑃𝑀𝑖
𝑦𝑖=𝑥𝑖𝑃𝑀𝑝𝑟𝑜𝑚
𝑃𝑀𝑖
𝑥𝑖=𝑦𝑖𝑃𝑀𝑖
𝑃𝑀𝑝𝑟𝑜𝑚
𝐶𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛= 𝑛𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎−𝑛𝑠𝑎𝑙𝑒𝑛
𝑛𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎
ε= (𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑜/𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜)𝑎
ν𝑎
𝐸𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜=𝑛𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜𝑠×(1+𝑓𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜)
es con respecto a la reacción PRINCIPAL𝑛𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜𝑠
∆𝐻=𝑛𝑠𝐻𝑠𝑛𝑒𝐻𝑒
∆Ĥ𝑣(𝑇2)=∆Ĥ𝑣(𝑇1)𝑇𝑐−𝑇2
𝑇𝑐−𝑇1
0.38
para liquidos y solidos
𝐶𝑝𝐶𝑣
para gas ideal
𝐶𝑝=𝐶𝑣 +𝑅
Gases Reales:
Virial
𝑃𝑉𝑚
𝑅𝑇 =1+ 𝐵
𝑉𝑚
𝐵= 𝑅𝑇𝑐
𝑝𝑐(𝐵0+𝑤𝐵1)
𝐵0=0.083 0.422
𝑇𝑟1.6
𝑇𝑟=𝑇
𝑇𝑐
𝐵1=0.139 0.172
𝑇𝑟4.2
Van der Waals
𝑃= 𝑅𝑇
𝑉𝑚−𝑏 𝑎
𝑉𝑚2
𝑎= 27𝑅2𝑇𝑐2
64𝑃𝑐
𝑏= 𝑅𝑇𝑐
8𝑃𝑐
Soave-Redlich-Kwong
(SRK)
𝑃= 𝑅𝑇
𝑉𝑚−𝑏 α𝑎
𝑉𝑚(𝑉𝑚+𝑏)
𝑎=0.42747(𝑅𝑇𝑐)2
𝑃𝑐
α= 1+𝑚(1 𝑇𝑟 )
2
𝑚=0.48508+1.55171𝑤0.1561𝑤2
𝑏=0.08664𝑅𝑇𝑐
𝑃𝑐
pf3
pf4

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¡Descarga Formulario Balance de Masa y más Esquemas y mapas conceptuales en PDF de Procesos Químicos solo en Docsity!

PRINCIPIOS DE PROCESOS INDUSTRIALES II

Repaso de Principios I:

1

𝑃𝑀 𝑝𝑟𝑜𝑚

𝑥 𝑖

𝑃𝑀 𝑖

𝑝𝑟𝑜𝑚

𝑖

𝑖

𝑖

𝑥 𝑖

𝑃𝑀 𝑝𝑟𝑜𝑚

𝑃𝑀 𝑖

𝑖

𝑦 𝑖

𝑃𝑀 𝑖

𝑃𝑀 𝑝𝑟𝑜𝑚

𝐶𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛 =

𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎

−𝑛 𝑠𝑎𝑙𝑒𝑛

𝑛 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎

ε =

(𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑜/𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜) 𝑎

ν 𝑎

𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜𝑠

× (1 + 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜)

𝑛 es con respecto a la reacción PRINCIPAL 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜𝑠

𝑠

𝑠

𝑒

𝑒

𝑣

2

𝑣

1

𝑇 𝑐

−𝑇 2

𝑇 𝑐

−𝑇 1

𝐶𝑝 ≈ 𝐶𝑣 para liquidos y solidos

𝐶𝑝 = 𝐶𝑣 + 𝑅 para gas ideal

Gases Reales:

Virial

𝑃𝑉 𝑚

𝑅𝑇

𝐵

𝑉 𝑚

𝑅𝑇 𝑐

𝑝 𝑐

0

1

0

𝑇 𝑟

𝑟

𝑇

𝑇 𝑐

1

𝑇 𝑟

Van der Waals

𝑃 =

𝑅𝑇

𝑉 𝑚

−𝑏

𝑎

𝑉 𝑚

2

27𝑅

2 𝑇 𝑐

2

64𝑃 𝑐

𝑅𝑇 𝑐

8𝑃 𝑐

Soave-Redlich-Kwong

(SRK)

𝑅𝑇

𝑉 𝑚

−𝑏

α𝑎

𝑉 𝑚

(𝑉 𝑚

+𝑏)

(𝑅𝑇 𝑐

)

2

𝑃 𝑐

α = 1 + 𝑚(1 − 𝑇 𝑟

2

𝑚 = 0. 48508 + 1. 55171𝑤 − 0. 1561𝑤

2

𝑅𝑇 𝑐

𝑃 𝑐

Saturación o Humedad:

Relativa 𝑆𝑟 =

𝑃𝑣

𝑃𝑣*(𝑇 𝑠𝑖𝑠𝑡

)

× 100%

Molal 𝑆𝑚 =

𝑃𝑣

𝑃−𝑃𝑣

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜

Absoluta 𝑆𝑎 =

𝑃𝑣𝑃𝑀 𝑖

(𝑃−𝑃𝑣)𝑃𝑀 𝑔𝑎𝑠 𝑠𝑒𝑐𝑜

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑜

Porcentaje 𝑆𝑝 =

𝑆𝑚

𝑆𝑚*

× 100% =

𝑃𝑣

(𝑃−𝑃𝑣)

𝑃𝑣* (𝑃−𝑃𝑣*)

× 100%

Raoult y Antoine:

Antoine 𝑙𝑜𝑔 T en °C P en mmHg 10

𝐵

𝑇+𝐶

Un componente 𝑃𝑎 = 𝑦 𝑎

𝑎

Multicomponente 𝑃𝑎 = 𝑦 𝑎

𝑎

𝑎

Componentes no

Condensables

𝑖

𝑖

𝑗

Misceláneos:

Factor de Escala 𝐹. 𝐸 =

𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑝𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 (𝑑𝑎𝑡𝑜)

𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 (𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜)

Grados de Sobrecalentamiento 𝐺. 𝑆𝐶 = 𝑇𝑣 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒𝑐𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑎𝑑𝑜

𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜

Balance Transitorio:

  • Masa Moles

Acumulación

𝑑𝑀

𝑑𝑡

𝑑ρ𝑉

𝑑𝑡

𝑑𝑛 𝑎

𝑑𝑡

𝑑𝐶 𝑎

𝑉

𝑑𝑡

𝑑𝑥 𝑎

𝑛

𝑑𝑡

Entrada

𝑑𝑚 𝑒

𝑑𝑡

= ṁ 𝑒

= ρ𝑉 𝑒

𝑑𝑛 𝑒

𝑑𝑡

= ṅ 𝑒

𝑎 𝑒

𝑒

Generación 𝑟 𝑔𝑒𝑛

𝑔𝑒𝑛

Salida

𝑑𝑚 𝑠

𝑑𝑡

= ṁ 𝑠

= ρ𝑉 𝑠

𝑑𝑛 𝑠

𝑑𝑡

= ṅ 𝑠

𝑎 𝑠

𝑠

Consumo 𝑟 𝑐𝑜𝑛

𝑐𝑜𝑛

Balance de Masa

𝑑𝑀

𝑑𝑡

=ṁ 𝑒

𝑔𝑒𝑛

− ṁ 𝑠

𝑐𝑜𝑛

Balance de Energía (^) 𝑀𝐶𝑣

𝑑𝑇

𝑑𝑡

= ṁ𝐶𝑝(𝑇 𝑒