Ejercicios resuelto de Cianuracion de Oro y plata Oro en dolares y Plata en onzas
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Pirometalurgia del estaño
Descripción: DESARROLLO DEL ESTUDIO DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA
Descripción: Balance de materia y energia
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BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA: El cálculo de los balances de materia y energía se define por medio de sus principios principios de conservac conservación, ión, los flujos, flujos, composic composiciones iones y temperatura temperaturas s de las corrientes presentes en una operación. El princi principio pio de conser conservac vación ión de la materi materia a se define define como: como: la cantid cantidad ad de materia que ingresa a un sistema, más la cantidad de materia que se genera dentro del sistema, menos la cantidad de materia que sale del sistema que debe ser igual al incremento en la cantidad de materia almacenada en el sistema Análogo al anterior, el principio de conservación de energía se define como: la cantidad de energía que ingresa en un sistema, mas la cantidad de energía que se genera dentro del sistema, menos la cantidad de energía que sale del sistema debe ser igual al incremento en la cantidad de la energía almacenada en el sistema. Entiéndose por sistema a una región de espacio aislada para su estudio por la que pasar materia y/o energía. De esta forma, los balances de materia y energía para el proceso estudiado de eucalipto
VARIABLES DE OPERACIÓN Variables de respuesta: Volumen de aceite – rendimiento volumétrico
VARIABLES INDEPENDIENTES
Tipo de operación Presión de operación Flujo de vapor Tiempo de extracción Volumen inicial del agua para producción de vapor Especie a trabajar Masa inicial del material vegetal Flujo de agua de enfriamiento El tipo de operación se fija como batch a presión atmosférica (Patm =1.01 bar) destilación por arrastre de vapor Datos: Presión atmosférica= 1.01 bar Flujo de vapor= 13.920 ml/min Tiempo de calentamiento= 30 min Tiempo de evaporación= 90 min Volumen de agua cargado en el generador generador = 3500 ml Volumen retenido en el extractor= extractor= 173.2ml Volumen retenido en el condensador= 332 ml Masa inicial de muestra= 530 g Flujo de condensado= 0.017mL = 1.02 mL/min Flujo de agua de enfriamiento= 101.604 mL/s Volumen de aceite esencial 2.4 mL Densidad: 0. Balance de materia SE TIENE
BALANCE POR COMPONENTE AGUA: Observando en la fig. la trayectoria del fluido se tiene que: el agua se carga en el generador y es calentada (30 min): iniciada la ebullición sale en form forma a de vapo vaporr y pasa pasa al tanq tanque ue extr extrac acto torr en la que que a medi medida da que que se desarrolla la extracción, parte de este se condensa debido a la diferencia inicial de temperaturas entre él y el material vegetal; luego la mezcla vapor – aceite llega al condensador y pasa al separador agua-aceite en forma liquida De esta forma el balance se puede definir como:
De donde: V1: volumen de agua evaporada en el generador de vapor V2: volumen de agua retenido en el fondo del extractor V3: volumen de agua retenido por el material. V4: volumen de agua en la corriente del producto Entonces, si:
El v4 esta dado por la suma de el volumen rentenido en el condensador y el que va al separador Calculando el volumen en el separador:
Reemplazando 1252.8 mL = 173.2 mL +V3+332mL+89.5mL No se tien tiene e en cuen cuenta ta las las perd perdid idas as pues puesto to que que no hay hay fuga fugas s dura durant nte e la operación: V3: 658.1 mL
Muestra: La muestra se carga al extractor y se retira de ella el aceite, asi: 0= masa final en el extractor +masa aceite esencial Masa aceite esencial = 2.4 mL *0.646g/mL Masa de aceite= 1.55 g Masa muestra final= 530-1.55 g Masa muestra final= 528.45 g
BALANCE DE ENERGÍA Con balance de energía totales por unidad, un idad, se tiene: En el generador de vapor Cargada al agua, se requiere ua cantidad cantidad de vapor para el calentamiento de la misma y otra de cantidad de calor adicional para evaporar la fracción que realiza la extracción:
Operaciones: Calentamiento Evaporación:
Calentamiento: No hay cambio de fase el calor es sensible
Donde
Evaporación Cambio de fase, calor latente: Solamente evapora V1 (Del balance de materia)
Asi el calor total consumido por el generador de vapor es:
Condensador
De la ecuación de la conservación de la energía
De donde:
Q cedido Se asumirá que la corriente a condensar y subenfriar es solo agua, así:
Que Que es el calo calorr tota totall reti retira rado do en el cond conden ensa sado dorr para para la corr corrie ient nte e de enfriamiento a la corriente de proceso. Agua requerida: De la ecuación calor ganado despejando m2