UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABI FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS INGENIERÍA DE LOS BIOPROCESOS
EXAMEN MEDIO CICLO 1
Indicaciones generales: •
En los datos del ejercicio encontrarán valores en los cuales algunos números se representan con una letra “X”. Según lo que se indique en la respectiva sección usted debe reemplazar dicho valor con un número de su cédula. Por ejemplo, si mi número de cédula es 1001438153 Y como dato se da un valor de: 0,3X gramos. Y en la indicación se menciona que reemplace las “X” con el último dígito de su cédula, debe reemplazar con el número 3, es decir el valor de su variable es 0,33 gramos.
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La resolución de los ejercicios debe ser realizada a mano, el estudiante debe cargar su resolución en la plataforma en el tiempo establecido, si el proceso se dificulta por el peso del archivo, el/la estudiante debe subir la dirección de un enlace a una carpeta compartida en la cual se encuentre su archivo de examen.
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En la hoja de resolución se debe establecer claramente los nombres y apellidos del/de la estudiante, así como el número de cédula, el cual será validado con el sistema.
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Todos los/las estudiantes deben cumplir la resolución en el tiempo establecido en la plataforma MOODLE, considerar que los archivos que se suben a una carpeta compartida cuentan con fecha y hora de modificación la cual debe estar dentro del plazo establecido.
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El examen debe ser trabajado de manera individual, cualquier manifestación de fraude será sancionada, y automáticamente el examen del/de la estudiante será anulado.
ERNESTO ALONSO ROSERO DELGADO
[email protected]
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*EJERCICIO*
La producción de biomasa o proteína unicelular (CH1,66O0,27N0,20) a partir de hexadecano (C16H34) se describe mediante la siguiente ecuación de reacción: 𝐶16 𝐻34 + 𝑎𝑂2 + 𝑏𝑁𝐻3 → 𝑐𝐶𝐻1,66𝑂0,27𝑁0,20 + 𝑑𝐶𝑂2 + 𝑒𝐻2 𝑂 En laboratorio se realizaron experimentos para la determinación del coeficiente de respiración (RQ) y el resultado fue el siguiente: RQ = 0,5X (reemplace la “X” con el último dígito de su cédula) Considere que el valor del coeficiente de respiración (RQ), significa el valor de d/a, termino que puede ser utilizado para encontrar los coeficientes de la ecuación estequiométrica. Es decir: 𝑑 = 0,5𝑋 𝑎
La industria en la que usted trabaja cuenta con una producción de 5X00,0 Kg de hexadecano (reemplace la “X” con el último dígito de su cédula) por semana. Por otro lado, en la industria tienen disponible una bomba que tiene un caudal de aire de 2,10E-05 mol aire/hora. Por lo cual se le solicita diseñar un proceso industrial para la producción de proteína unicelular en dichas condiciones. Establezca los balances de materia necesarios y calcule: 1) ¿Cuál es el rendimiento de la proteína unicelular en comparación con los máximos termodinámicos? (6ptos) 2) ¿Qué cantidad de agua necesita a la entrada para mantener una concentración del 1,X% (reemplace la “X” con el penúltimo dígito de su cédula) de proteína unicelular a la salida del fermentador? (5ptos) 3) ¿Cuál es la composición de la corriente de gases de salida (%mol), si se dosifica un 2X% (reemplace la “X” con el penúltimo dígito de su cédula) más la cantidad de O2 necesario en el proceso? (4ptos)
ERNESTO ALONSO ROSERO DELGADO
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Esquema del proceso Gases (G) % O2 N2 TOTAL
Kg
100,0%
mol
%mol -
-
Materia prima (F) % Kg Hexadecano Agua TOTAL
100%
100,0%
Proteína unicelular (P) % Kg Biomasa Agua TOTAL
0,0
Aire (A) Kg
% O2 N2 TOTAL
ERNESTO ALONSO ROSERO DELGADO
100%
0,00
100%
mol
0,00
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