Ap 14

 

 

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL ASIGNACIÓN PROCESUAL 14

Asignatura: Operaciones Unitarias Unidad de Aprendizaje: Resolución de balances utilizando Matlab y Excel.   Preparado por: Ing. Harry Reyes V

Al final de la clase el estudiante será capaz evaluar los requerimientos de energía para para determinación del área de un tipo de intercambiador y de un evaporador del proceso de elaboración de jugo de naranja utilizando el SOFTWARE Aspen Hysys.

Heaters 8

Moreira Quimis Cristhian Erick Grupo:

5-6

   

 

TALLER 1.- Ver el siguiente video: Un proceso industrial de elaboración de jugo de naranja.

https://www.youtube.co https://www.youtube.com/watch?v=FGC m/watch?v=FGCVpB9bkSo VpB9bkSo  

2.- Realizar el balance de materia/energía del proceso de calentamiento que se muestra en el video (8 puntos)

2.a. - Siga los siguientes pasos mostrados por el docente (Felder/Valiente/Geankapolis/Acosta):

Se desea concentrar una disolución salina desde el 1% hasta el 1,5% en peso. La disolución inicial un caudal de 10.000 kg/h y se encuentra a 40°C. Para realizar esta operación se piensa utilizar un evaporador evaporador de un solo efecto, empleando vapor de agua saturado a 143 kPa. La presión en la cámara de ebullición es la atmosférica y se estima que el coeficiente global de transmisión de calor es U= 1.700 w/ 2. Calcular el área de transmisión de calor necesaria en el evaporador, así como los caudales másicos de disolución concentrada y vapor saturado. El calor específico de la disolución puede tomarse como  = 4,0   °. V

A=10000 kg/h 

U=1700 w/m2 SS=1% SS=1 SS=1 5% T=40ªC Cp=4.0 KJ/Kg ºC

P= 143 Kpa

ENTALPÍA

, = 2230   

BALANCE GENERAL  =     =  +   10000 =  +   . 

10000(0,01) =  + 0,15  

 = (10000  0,01)/0,15  = 6,667/ℎ   = 10000− 6,667/ℎ= 3,333 /ℎ 

 

BALANCE DE ENERGÍA Tabla de vapor: Hv 2,257 KJ/Kg Hg BALANCE DE MATERIA   =  +   ℎ  = ℎ + ℎ  BALANCE DE ENERGÍA ºº  ( 40 − 100) ° = −240 /  ℎ  = ( ∆ − ) = 4 / ℎ =  (  − ) = 4 / °  (100 − 100) ° = 0 ℎ = 2257 / 

ENTALPÍA DE LA SOLUCIÓN SALINA = ENTALPÍA DEL VAPOR ∆ = ∆  ∆ = /….→→K

K cal/kg

BALANCE DE ENERGÍA ℎ  +  = ℎ + ℎ Entalpía del producto terminado. BALANCE DE MATERIA + ENERGÍA   = ℎ    Kcal / kg x kg   .ℎ  +    =  ℎ + ℎ  10000 (−240) +  ( 2230  ) = 3334 (2257)  = 4450 /ℎ  ¿Qué cantidad de vapor se necesita la evaporadora?  =     Fórmula calor latente.  =       = 4450 /ℎ  2230 /K   = 9,9  106 /ℎ  CONVERTIR KJ/h a W á =      = 9,9  106 /ℎ   0,278/1  = 2,756 103    CONVERSIÓN DE W A KW

Q= 2,756 =103   1   1000   2,756 ∆T FACTOR IMPORTANTE PARA HALLAR EL ÁREA ∆ = (∆ (∆á − ∆í)/   (  (∆á/∆í) ∆ = á − í  ∆ = 110°  − 100°  ∆ = 10°   =   ∆   FÓRMULA GENERAL 2,756 103   = 1700 /2      10   = 162 2 INDICADORES Indicador 1: Energía necesaria por producción í / ó= (2,756  103 ) /(6,667 /ℎ)= 0,41 1 kg de producto terminado necesita 0,41 w

 

Indicador 2: Energía necesaria por área í /Á= (2,756  103 )/162 2= 17,01

12 está consumiendo 17 W Indicador 3: Cantidad de vapor por producción  / ó= (4450 /ℎ)/(6,667 /ℎ)= 0,66

1 Kg de producción necesita 0,66 kg de vapor. CUADRO DE RESULTADO CARGA TERMICA

2,756  

POTENCIA CALORIFICA EN HP POTENCIA CALORIFICA EN KW T1 T2 Gradiente de temperatura

3695.85 HP 2,756   100ºC 110ºC 20,94ºC

2.b.- Pensamiento crítico al perfil de la carrera, competencias claves. claves. (3

 puntos) - ¿Cuáles son los beneficios de la simulación de los procesos en la ingeniería industrial? A través de la simulación se puede medir o esquematizar un proceso mediante la creación de un modelo que recoja el sistema de producción de la  planta, en un entorno entorno virtual. Al trabajar trabajar con un proceso proceso virtual, todo error error o ineficiencia puede ser solventada sin que haya una afección real en la planta  productiva, además además de ello, también también nos permite anticiparnos anticiparnos a su resultado. Mediante la simulación podemos analizar cualquier tipo, cambio o

 

 propuesta, antes de que esta se se lleve a cabo cabo sin que ello conlleve conlleve ningún coste extra, de manera rápida, precisa y libre de riesgos. - ¿Para qué sirve el termino? “¿Qué pasaría si……?  si……?  Este término nos proporciona saber en qué unidades estamos ejerciendo,  para saber si hay hay que seguir aumentando dicha producción o sí solo estaría regulado. regula do. También adquirimos los términos de todas estas enseñanzas por lo que cada unidad corresponde su forma logística para poder diferenciar con que estamos tratando. 3.- Evaluar el proceso con el punto 2.b, comparando con una búsqueda booleana sus resultados.

Con respecto a la elaboración de jugo de naranja y comparando con el 2.b con una  búsqueda boleana es necesario obtener la información información para para obtener un buen producto de los cuales los factores que influye en el proceso son lo siguiente: Las empresas utilizan cada vez más el proceso de simulación como parte de su enfoque al proceso de innovación del negocio y mejora en su actividad. La simulación se emplea para comprender y analizar el balance de una empresa, así como a visualizar el futuro estado del sistema replanteado y procura un medio para generar sugerencias para mejorar los procesos de innovación. •

  Extracción del jugo:

Esta operación se puede realizar en una máquina industrial que recibe naranjas y simultáneamente extrae y refina el jugo. También puede utilizar bombas domésticas o manuales. El jugo de naranja es el que más se produce debido a su valor nutricional •

  Lavado:

Es primordial por lo que se hace ha ce para eliminar bacterias superficiales, residuos de insecticidas y suciedad adherida a la fruta. Se debe utilizar agua clorada. 4.- Elaborar una Síntesis del proceso productivo de 50 palabras (introducción, desarrollo, conclusión) (4 puntos )

La preparación del jugo de naranja se realiza después de la cosecha de los frutos, se lava, se tamiza, se prensa, se centrifuga si se requiere el equilibrio, se filtra, se  pasteuriza y se verifican verifican todos los elementos elementos importantes importantes como la este esterilización rilización y almacenamiento. Finalmente, Finalmente, pasa a tanques de esterilización refrigerados o congelados.

 

Referencias VLD. (s.f.). Obtenido de https://www.vld-eng.com/blog/simulacion-procesos-industriales/ Caceres, L. (07 de 03 de 2021). prezi.com. Obtenido de https://prezi.com/zogkbtu_knrg/proceso-de-elaboracion-del-jugo-de-naranjaenvasado/ diariodegastronomia.com. (07 de 03 de 2021). Obtenido de https://diariodegastronomia.com/contacto/