Solucionario de Problemas de Alimentos

SOLUCIONARIO DE LOS PROBLEMAS PROPUESTOS DE TECNOLOGIA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS PROBLEMA 1: PRIMERO, LA FRUTA SE ESCALDA CON UNA SOLUCIÓN DE SOSA A 6% PESO, DESPUÉS SE CORTA EN RODAJAS DE 1CM DE ANCHO, SE INTRODUCE A UN DESHIDRATADOR PARA ELIMINAR 30% DE AGUA CONTENIDA Y SE PIERDE ADEMÁS 75 % DE VITAMINAS; DESPUÉS SE INTRODUCE EN OTRO DESECADOR DONDE SE ELIMINA AGUA. CON LA DESCRIPCIÓN ANTERIOR DETERMINE: a) b) c) d)

La cantidad en kg de orejones que se obtiene al procesar 600 toneladas de fruta. Elabore el diagrama correspondiente indicando las entradas y salidas. % peso del producto final. Realice el balance total.

Diagrama de flujo:

Cálculos: En A: Como hay 6% en peso entonces Vitaminas

36 TN(6%)

H2O

564 TN(94%)

En la salida del deshidratador: Como hay 75% se pierde de vitaminas y 30% de agua se elimina en peso entonces;

Vitaminas

27 TN(75%)

H2O

169.2 TN(30)%

En el desecador el producto que se obtiene es el siguiente en composición de la fruta:

Vitaminas

9 TN

H2O

276.36 TN

a) Al procesar las 600 TN en el deshidratador de la fruta se obtiene 403.8 TN y en el desecador se obtiene 285.360TN de orejones b) Porcentaje en peso del producto final: Porcentaje =9/276.36=3.154%

PROBLEMA 2: LOS GRANOS DE CAFÉ CONTIENEN COMPONENTES SOLUBLES EN AGUA Y OTROS QUE NO LO SON. EL CAFÉ SOLUBLE INSTANTANEO SE PRODUCE AL DILUIR LA PORCION SOLUBLE EN AGUA HIRVIENDO EN GRANDES SILOS, ESTA SE PASA A LOS TAMICES Y LUEGO SE ALIMENTA A UN EVAPORADOR DE TRIPLE EFECTO EN EL CUAL SE EVAPORA GRAN PARTE DEL AGUA, SE BOMBEA A UN SECADOR POR ASPERSION DONDE SE TERMINA DE ELIMINAR EL AGUA Y EL CAFÉ QUEDA COMO UN POLVO SECO. LA PARTE INSOLUBLE DE LOS GRANOS ATRAVIESA TRES OPERACIONES DE SECADO; EL MATERIAL SECO SE EMPLEA COMO COMBUSTIBLE O RELLENO DE TERRENOS. LAS SOLUCIONES EXTRAIDAS DE ESTE MATERIAL SE ALIMENTAN AL SECADOR DE ASPERSION JUNTO CON LOS EFLUENTES DEL EVAPORADOR DE TRIPLE EFECTO. A PARTIR DE LA DESCRIPCION DE ESTE PROCESO, REALICE UN DIAGRAMA DE FLUJO CON SIMBOLOS ROTULANDO TODAS LAS ALIMENTACIONES, PRODUCTOS Y CORRIENTES QUE CONECTEN ENTRE SI A LAS UNIDADES.

DIAGRAMA DE FLUJO DE GRANOS DE CAFÉ

H2o

Hervidor

Tamices

Evaporador de triple efecto

H2o

Secador

PROBLEMA 3: EL PROCESO QUE SE DESCRIBE ES LA HIDROGENACIÓN DEL CARBONO PARA OBTENER GASOLINA SINTÉTICA. DIBUJE UN DIAGRAMA DE FLUJO CON SÍMBOLOS DEL EQUIPO. “SE ALIMENTA CARBÓN Y CATALIZADOR A UN TRITURADOR, LA DESCARGA SE EMPASTA CON ACEITE DE UN DEPOSITO; UNA BOMBA TOMA LA PASTA, LA COMPRIME Y LA INTRODUCE EN UN HORNO DONDE SE DA LA REACCIÓN H 2 A 450°C Y 200 ATM. EL PRODUCTO CALIENTE PASA POR UNA CENTRIFUGA PARA SEPARAR LO EVAPORABLE QUE SE ENVÍA A UNA COLUMNA DE DESTILACIÓN. EL ACEITE PESADO QUE DESCARGA LA CENTRIFUGA Y LA COLUMNA SE LLEVA AL HORNO DE GASOLINA DONDE REACCIONA EL H2 EN PRESENCIA DEL CATALIZADOR A 45°C Y 200 ATM. EL PRODUCTO GASEOSO PASA A OTRA COLUMNA DE DESTILACIÓN QUE DESCARGA GASES LICUABLES (PROPANO) Y GASOLINA (FONDO) QUE SE PURIFICA CON LEJÍA ALCALINA”

PROBLEMA 4: AL EFECTUARSE UNA REACCION QUÍMICA SE OBTUVIERON LOS SIGUIENTES GASES, CON SU RESPECTIVA COMPOSICIÓN EN % PESO, CON UN FLUJO DE 257 KG/H. COMPUESTO N2

% EN PESO 36

CO2

28

O2

16

H2O

20

ESTA MEZCLA SE ENVIA A UNA COLUMNA DE ABSORCION DONDE EL 90% DE LA HUMEDAD SE SEPARA. DESPUES LA MEZCLA GASEOSA RESULTANTE SE INTRODUCE A UNA COLUMNA DE ABSORCION DONDE SE SEPARA 76% DEL CO2. FINALMENTE SE MEZCLA CON LA CORRIENTE GASEOSA DE LA ABSORCION CON UNA CORRIENTE DE 620Kg/h DE AIRE, CUYA COMPOSICION ES DE 21% PESO DE O2 Y 79% PESO DE N2. PARA EL SECADO

COMPUESTO

O2=

130.2 Kg

620Kg

N2=

489.8 Kg

N2

36

92.52

92.52

2)ABSOR. Kg 92.52

CO2

28

71.96

71.96

17.2704

17.2704

2.22542247

O2

16

41.12

41.12

41.12

171.32

22.0758858

H2O

20

51.4

5.14

5.14

5.14

0.66232812

0

0

46.26

54.6896

0

0

100

257

257

210.74

776.0504

100

SEPARAR TOTAL

% EN PESO

DATO AIRE

Kg PESO

1)ABSOR.Kg

SECADO Kg 582.32

% EN PESO 75.0363636

DETERMINAR CON LO ANTERIOR LO SIGUIENTE: a) La composición de la mezcla gaseosa después del mezclado en %peso. a. n2=75.03636% ; co2=2.2254% ; o2=22.0758 ; h2o=0.6623 b) Las cantidades separadas en cada equipo. a. n2=582.32 kg; co2=17.2704 kg; o2=171.32kg ; h2o=5.14k c) Realice los balances parciales y el balance total.

R

G

F

S

EVAPORADOR

EVAPORADOR

SECADOR

H2O

CO2

AIRE

H

I

BALANCE GLOBAL F+S=G+R+J BALANCE PARCIAL F=G+H H=R+I I+S=J A) ELABORE EL DIAGRAMA DE BLOQUES Y SIMBOLOS PARA TODO EL PROCESO.

PROBLEMA 5: UN PEQUEÑO NEGOCIO NATURISTA HA COMERCIALIZADO CON ÉXITO SU ENSALADA “FRUTI–LIGHT” LA CUAL SE PREPARA DE ACUERDO A LA SIGUIENTE COMPOSICIÓN (CONSIDERE LA ENSALADA YA PREPARADA PARA UNA PERSONA EN PROMEDIO PESA 1.55 LB Y DIA RIAMENTE SE PREPARAN UNAS 55 ENSALADAS INDIVIDUALES) :

J

FRUTA

% PESO

PRECIO PROMEDIO DE COMPRA

PERA

22

$ 1.20/100G

MELÓN

10

$ 5.00/ KG

PAPAYA

15

$ 3.00/ KG

MANZANA

32

$6.80/LB

NUEZ

3

$0.05/G

YOGUR

9

$15.00/KG

MIEL

7

$0.35/10G

GRANOLA

2

$18.20/LB

a) Determine la cantidad en kg que se consume de materia prima durante 5 dias de trabajo. b) El dueño del negocio piensa que 55 ensaladas al dia es una buena venta pero no observa las utilidades; tiene dos teorías: su precio de venta de $20.00 pieza es muy bajo el encargo está robándole dinero. ¿cuál será la verdadera razón? fundamente su respuesta con cálculos. FRUTA

PARA UN PLATO (KG)

PARA 1 DÍA (55 PLATOS) KG

PARA 5 DÍAS (KG)

PRECIO DE COSTO /KG

PRECIO DE COSTO PARA UN PLATO/KG

PERA

0.154

8.47

42.35

$ 12.00

1.848

MELÓN

0.07

3.85

19.25

$ 5.00

0.35

PAPAYA

0.105

5.775

28.875

$ 3.00

0.315

MANZANA

0.224

12.32

61.6

$14.98

3.355

NUEZ

0.021

1.155

5.775

$50.00

1.05

YOGUR

0.063

3.465

17.325

$15.00

0.945

MIEL

0.049

2.695

13.475

$35.00

1.715

GRANOLA

0.014

0.77

3.85

$40.11

0.561

TOTAL

192.5

10.139

a.) LA CANTIDAD DE MATERIA PRIMA QUE CONSUME POR 5 DÍAS ES 192.5 KG b.) UTILIDADES = PRECIO DE VENTA – PRECIO DE COSTO Precio de costo por plato = 10.13 Precio de venta = 20.00 Utilidad = 20.00 - 10.13 = 9.87 Nota: el dueño del negocio está siendo robado por el encargado de venta.

PROBLEMA 6 EN LA ELABORACIÓN DE LA JALEA DE FRESA PRIMERO SE LAVA LA FRUTA ELIMINANDO LA COROLA Y LA BASURAS QUE PUDIERA TENER CON LO CUAL SE OBTIENE 55% PESO DE FRESA UTILIZABLE. DESPUÉS SE KE AGREGA EL AZÚCAR, EL PECTINA, EL ÁCIDO CÍTRICO Y UN PIZCA DE SAL, SE MEZCLA Y CALIENTA HASTA EBULLICIÓN CON LA FINALIDAD DE CONSEGUIR UNA MEZCLA ESPERA PESADA QUE SE VACÍA EN MOLDES Y SE REFRIGERA. SI LA COMPOSICIÓN EN % PESO DE FRESA Y EL COSTO DE LAS MATERIAS PRIMAS ES EL SIGUIENTE:

Ingrediente

%peso

Costo

Fresa

50.00

$ 5.00/kg

Azúcar

40.00

$ 6.50/kg

Ácido cítrico

9.80

$ 20.00/100g

Pectina

0.15

$ 10.00/25g

Sal

0.05

$ 0.05/500g

a) Elabore un diagrama de bloques indicando las operaciones unitarias involucradas en el proceso.

b) Elabore un diagrama de símbolos donde indique cada operación unitaria involucrada en el proceso.

c) Si se desea fabricar 50 recipientes de jalea de 450 g cada uno, ¿Qué cantidad de cada materia prima se necesita? Tenemos que: El producto terminado que está depositado es el siguiente:

Se hace un balance parcial en la operación unitaria de “mezcladora-calentamiento” (

)

(

)

Como sabemos en la tabla nos brinda la información de % en peso de los ingredientes utilizados para la elaboración de la jalea de fresa (producto terminado) INGREDIENTES

%PESO

PESO

FRESA

50

11.25 Kg

AZUCAR

40

09.00 Kg

ACIDO NITRICO

9.8

2205.00 gr

PECTICINA

0.15

33.75 gr

SAL

0.05

11.25 gr

Como sabemos que la fresa utilizada para la elaboración de la jalea representa el 55% de la fuente de alimentación, entonces hacemos el siguiente cálculo para hallar la cantidad de materia prima que se necesita.

d) ¿Cuál es el costo de cada materia prima y cada recipiente de jalea? INGREDIENTES

%PESO

PESO

costo

costo total de MP

FRESA

50

11.25 Kg

$ 05.000/Kg

$ 056.250

AZUCAR

40

09.00 Kg

$ 06.500/Kg

$ 058.500

9.8 0.15 0.05

2205.00 gr 33.75 gr 11.25 gr

$ 0.2000/gr $ 0.4000/gr $ 0.0001/gr

$ 441.000 $ 013.500 $ 000.001

ACIDO NITRICO PECTICINA SAL

TOTAL

$ 569.251

COSTO DE CADA RECIPIENTE $ 11.385 e) ¿Cuál es el costo de toda la producción si 40% del costo de la fresa equivale a los costos de producción?

(

f)

)

Indique otros costos aparte de la materia prima se deben tener en cuenta en una producción: Los otros considerables seria el costo de la mano de obra directa ya sea pago por horas-hombres, jornales, por producto elaborado, etc. Además es necesario incluir los costos indirectos de fabricación.

PROBLEMA 7: PARA LA FABRICACIÓN DE REFRESCOS DE COLA SE PREPARA UN JARABE CONCENTRADO CON LA SIGUIENTE FORMULACIÓN: EXTRACTO DE COLA

12.00 KG

SOLUCIÓN AZUCARADA (71.34% PESO DE AZUCAR)

1500.00 G

SOLUCIÓN DE ÁCIDO FOSFÓRICO (29% PESO DE ÁCIDO) CAFEINA COLOR CARAMELO

6.00 KG

3.00 KG 6.75 KG

AL JARABE SE LE INYECTA CO2 PARA OBTENER EL REFRESCO. PARA ELLO SE 3 COLOCA EN CADA BOTELLA 485.30 CM DE JARABE (DENSIDAD DEL JARABE = 1.5G/ML). LA JORNADA LABORAL ES DE DOS TURNOS DE OCHO HORAS CADA UNO, SEIS A LA SEMANA Y 11 MESES AL AÑO. DETERMINE: a) La composición porcentual del jarabe concentrado. b) La cantidad de agua que llevan las soluciones de la formula.

c) ¿Cuántos envases se van a llenar al año si solo 85% del jarabe es envasado y el resto se almacena?

Sol: Cantidad (kg) Extracto de cola

12

Solución azucarada (71.34% peso de azúcar)

1.5

Azúcar = 1.0701 Agua = 0.4299

Solución de ácido fosfórico (29% peso de ácido)

6

Acido = 1.74 Agua = 4.26

Cafeína

3

Color caramelo

6.75

Total

29.25

a.) Composición porcentual

% peso Extracto de cola

41.025

Solución azucarada (71.34% peso de azúcar)

5.128

Azúcar = 3.65 Agua = 1.469

Solución de ácido fosfórico (29% peso de ácido)

20.51

Acido = 5.34 Agua =14.56

Cafeína

10.25

Color caramelo

23.07

b.) Densidad= 1.5g/mL

Para cada botella su masa es:

De la formula la composición de agua en la botella es: Solución azucarada contiene 0.0106 kg de agua Solución de ácido fosfórico contiene 0.01059 kg de agua

PROBLEMA 8: EN LA INDUSTRIA SE EXTRAELA CORTEZA DE MANGLE CON UN PESO DE 1.5 TONELADAS CON LA SIGUIENTE COMPOCICION PORCENTUAL EN PESO: 38% DE AGUA, 37% DE TANINOS Y 25% DE SOLIDOS SOLUBLES. LA MADERA FINAMENTE MOLIDA SE SOMETE A UN PROCESO DE EXTRACCION DONDE SE AGREGAN 0.5 TONELADAS DE AGUA CALIENTE PARA OBTENER UNA PASTA QUE CONTIENE 62% DE AGUA DE LA ALIMENTACION, 2.8% DE TANINOS Y 35.2% DE SOLIDOS SOLUBLES QUE NO SON TANINOS (TODOS ESTOS PORCENTAJES SE RELACIONAN CON LA ALIMENTACION TOTAL) DE ACUERDO CON EL SIGUIENTE DIAGRAMA

CALIENTE= AGUA=

500 Kg 100%

PASTA= AGUA= TANINOS= SOLIDOS=

500 Kg

570 Kg 62% DE 570 Kg 2.8% 35.2%

AGUA CALIENTE

EXTRACCION

CORTEZA

CORTEZA= AGUA= TANINOS= SOLIDOS=

1500 Kg 38% 37% 25%

570 Kg 555 Kg 375 Kg

RESIDUO= AGUA= TANINOS= SOLIDOS=

RESIDUO

1430 Kg 50.11% 37.70% 12.19%

716.6 Kg 539.04 Kg 174.36 Kg

PASTA

353.4 Kg 15.96 Kg 200.64 Kg

DETERMINE: a) La cantidad de masa que hay en los componentes de la corteza. CORTEZA=

1500 Kg

AGUA=

38%

570 Kg

TANINOS=

37%

555 Kg

SOLIDOS=

25%

375 Kg

b) ¿Qué cantidad de masa hay de los componentes en la pasta? PASTA=

570 Kg

AGUA=

62% DE 570 Kg

353.4 Kg

TANINOS=

2.8%

15.96 Kg

SOLIDOS=

35.2%

200.64 Kg

c) ¿Cuál es la masa y composición porcentual de residuo extraído?? RESIDUO=

1430 Kg

AGUA=

50.11%

716.6 Kg

TANINOS=

37.70%

539.04 Kg

SOLIDOS=

12.19%

174.36 Kg

d) Realice el balance total. CORTEZA+ AGUA=PASTA +RESIDUO 1500+500= 570+1430

PROBLEMA 9 UNA EMPRESA QUE PRODUCE GAJOS DE MANDARINA EN ALMÍBAR ALIMENTA AL PROCESO 180KG/H DE FRUTA ENTERA. ÉSTA SE SELECCIONA Y HAY UN PERDIDA DE 3% DE FRUTA QUE SE ENCUENTRA EN MAL ESTADO. LA FRUTA DE CALIDAD SE ENVÍA AL PELADO Y SE ELIMINA 18% EN POSO DE CASCARA RESPECTO AL PESO DE FRUTA SELECCIONADA. FINALMENTE SE DESGAJA Y SE MEZCLA CON EL JARABE. LA MEZCLA SE ENVASA EN FRASCOS DE 500 GR; LA COMPOSICIÓN DE CADA ENVASE ES 50% PESO DE GAJOS Y 50% DE JARABE. EL JARABE UTILIZADO TIENE LA SIGUIENTE COMPOSICIÓN PORCENTUAL: Ingredientes Azúcar refinada

%peso

Costo 50

$ 7.00/Kg

24.97

$ 0.80/L

20

$ 7.61/Kg

Citrato de sodio

3

$ 0.60/Kg

Ácido cítrico

2

$ 0.50/Kg

0.03

$ 0.65/Kg

Agua Glucosa

Benzoato de sodio

Los frascos se colocan en cajas y cada una de ellas contiene 18 frascos. Determine: a) La cantidad de materia prima que se requiere preparar el jarabe, para la producción en una hora. DIAGRAMA DE BLOQUES:

Hallamos el desperdicio(D) y la mandarina seleccionada(G) mediante un balance parcial en la operación unitaria seleccionar: Sabemos que: Como:

Ahora hallamos la eliminación de cascara (E) y la mandarina pelada o gajos (M) en la operación unitaria pelar: Sabemos que:

Como:

Se tiene de dato que en cada envase el 50% ocupa el jarabe y el otro 50% de gajos, por lo tanto la relación de jarabe y gajos es 1 a 1. (

)

Entonces la cantidad de materia prima que se utiliza para preparar el jarabe es:

JARABE Ingredientes

%peso

Azúcar refinada Agua

peso

50

71.59 kg

24.97

35.75 kg

20

28.63 kg

3

4.30 kg

2

2.86 kg

0.03

0.04 kg

Glucosa Citrato de sodio Ácido cítrico Benzoato de sodio

b) El costo del jarabe para la producción en una hora (densidad del agua 0.998 g/mL=998 Kg/L) Primero hallamos el volumen del agua: (

)

Entonces el costo del jarabe es:

Ingredientes Azúcar refinada Agua Glucosa

cantidad

Costo

costo total de MP

71.586 kg

$ 7.00/Kg

$ 501.10

0.036 L

$ 0.80/L

$ 0.03

28.634 kg

$ 7.61/Kg

$ 217.91

Citrato de sodio

4.295 kg

$ 0.60/Kg

$ 2.58

Ácido cítrico Benzoato de sodio

2.863 kg

$ 0.50/Kg

$ 1.43

0.043 kg

$ 0.65/Kg

$ 0.03

TOTAL

$ 723.08

c) La cantidad de frascos a utilizar para la producción en una hora Primero hallamos la cantidad de kg por hora del producto terminado

Entonces como sabemos que cada frasco pesa 500g, hallamos la cantidad de frascos por hora: (

)

d) El número de cajas utilizadas para la producción en un minuto Primero hallamos el número de cajas en 1hora Tenemos el siguiente dato: Entonces

Hallamos por minuto: (

)

e) La cantidad en kg de la fruta en mal estado y de cascara pelada: Los cálculos se han realizado previamente en la pregunta “a”: Fruta en mal estado

Cascara separada

f)

El costo de la mandarina en una hora de trabajo si el precio es de $2.85/kg Tenemos de datos que la mandarina tiene como fuente de alimentación de 180kg/hr Entonces el costo es: ⁄ ⁄

PROBLEMA 10: PARA PRODUCIR AGUA DULCE A PARTIR DE AGUA DE MAR SE UTILIZA UN EVAPORADOR DE DOBLE EFECTO. EL AGUA DE MAR CONTIENE APROXIMADAMENTE 4% DE SALES DISUELTAS. SE ALIMENTAN: 100 000 KG/HR DE AGUA DE MAR AL PRIMER EVAPORADOR, EN LA CORRIENTE DE SALMUERA DE SALIDA LAS SALES REPRESENTAN EL 6.6% Y EN LA DESCARGA EL SEGUNDO EVAPORADOR LA SAL CONTIENE 18% DE HUMEDAD a) Indique ¿Cuánta agua dulce se obtiene?

Para hallar la cantidad de agua dulce hacemos balanceo parcial en el primer evaporador: Balance Parcial en el 1° evaporador: ( ) Sabemos que:

( Entonces B:

Según la ecuación número 1, “A” es:

)

Balance Parcial en el 2° evaporador: ( ) Sabemos que:

(

)

Entonces D:

Según la ecuación número 1, “C” es:

Nos piden la cantidad total de agua dulce obtenida:

PROBLEMA 11: EN UN PROCESO DE DESALINIZACIÓN DE AGUA DE MAR PARA PRODUCIR AGUA DULCE, SE UTILIZA UN SISTEMA DE TRES EVAPORADORES. EL PROCESO SE INICIA ALIMENTANDO 400 TON/DIA DE AGUA DE MAR, CON UNA COMPOSICIÓN EN PESO DE 2.5% DE CLORURO DE SODIO, 1% DE CLORURO DE POTASIO Y 1% DE OTRAS MINERALES. SE SABE QUE A LA SALIDA DE CADA EVAPORADOR SE OBTIENEN LAS SIGUIENTES CANTIDADES DE AGUA DE MAR CONCENTRADO: 1ER EVAPORADOR 353 TON, 2DO EVAPORADOR 279.63 TON, 3ER EVAPORADOR 200.35 TON. CON ESTOS DATOS DETERMINAR: a) La cantidad de vapor generado libre de sale minerales en los tres efectos (agua dulce). b) Composición porcentual en peso a la salida del último evaporador. c) De acuerdo al proceso descrito, si se solicitaron 300 ton de agua sin sales, ¿cuánta agua de mar se tendrá que tratar?

SOLUCION: HALLAMOS “A” DE AGUA DULCE Se sabe que en la alimentación “E” está compuesta de COMPOSICION

PESO

NaCl

10

KCl

4

Otros

4

H2O

382

Por tanto la salida “F”: La composición es de la siguiente forma COMPOSICION

PESO

NaCl

10

KCl

4

Otros

4

H2O

335

Entonces el agua dulce en “A” es:

HALLAMOS “B” DE AGUA DULCE Se sabe que en la alimentación “F” está compuesta de

COMPOSICION

PESO

NaCl

10

KCl

4

Otros

4

H2O

335

Por tanto la salida “G”: La composición es de la siguiente forma COMPOSICION

PESO

NaCl

10

KCl

4

Otros

4

H2O

261.63

Entonces el agua dulce en “B” es:

HALLAMOS “C” DE AGUA DULCE Se sabe que en la alimentación “G” está compuesta de COMPOSICION

PESO

NaCl

10

KCl

4

Otros

4

H2O

261.63

Por tanto la salida “H”: La composición es de la siguiente forma COMPOSICION

PESO

PORCENTAJE

NaCl

10

4.99%

KCl

4

1.99%

Otros

4

1.99%

H2O

182.35

91.01%

Entonces el agua dulce en “A” es:

RESPONDIENDO A LAS PREGUNTAS a) CANTIDAD DE AGUA DULCE DE LOS EVAPORADORES:

b) COMPOSICION PORCENTUAL DE LA ULTIMA SALIDA COMPOSICION

PESO

PORCENTAJE

NaCl

10

4.99%

KCl

4

1.99%

Otros

4

1.99%

H2O

182.35

91.01%

c) CUANTO SE NECESITA PARA 300TN DE AGUA DULCE Como el agua dulce de los tres evaporadores guardan la siguiente relación: Agua dulce TOTAL porcentaje A

23.54%

B

36.75%

C

39.71%

Como nos piden un total de 300 TN/día. Entonces en “A” se obtiene A= 23.54%x300TN/día A=70.62 TN/día. Hallamos la relación entre el agua dulce contenida en el agua de mar inicial con el agua dulce “A”

PROBLEMA 12: UNA MEZCLA DE HIDROCARBUROS ESTA CONSTITUIDA POR 40% DE TOLUENO 40 % DE BENCENO Y 20% DE XILENO; PARA SEPARAR SUS COMPONENTES SE SOMETE A DOS DESTILACIONES, EN LA PRIMERA UNIDAD POR LA CORRIENTE DEL DESTILADO SE SEPARA 10% DEL TOLUENO Y 80% DEL BENCENO QUE SE ALIMENTO. LA CORRIENTE DE LOS FONDOS SE LLEVA A UNA SEGUNDA COLUMNA DE DESTILACION, CUYA CORRIENTE DE SALIDA DE LOS FONDOS ESTA CONSTITUIDA POR EL 10% DE TOLUENO Y 90% XILENO. LA CORRIENTE DEL DESTILADO ESTA FORMADA POR TOLUENO Y BENCENO. PARA UNA ALIMENTACION DE 2400 Kg DE MEZCLA, CALCULE:

SOL: R= TOLUENO= BENCENO=

864 Kg 10% de 960 Kg 80% de 960 Kg

96 Kg 768 Kg

L= TOLUENO=

1002.67 Kg 80.85%

BENCENO=

19.15%

810.67 Kg 192 Kg

F= 2400 Kg TOLUENO= 40% 960 Kg BENCENO= 40% 960 Kg XILENO= 20% 480 Kg

K= TOLUENO= BENCENO= XILENO=

1536 Kg 56% 13% 31%

864 Kg 192 Kg 480 Kg

J= TOLUENO= XILENO=

533.333 Kg 10% 90%

53.3333 Kg 480 Kg

a) Masa total y composición porcentual en la corriente del destilado de la primera unidad. R=

864 Kg

TOLUENO=

10%

de 960 Kg

BENCENO=

80%

de 960 Kg

b) Masa total y composición porcentual en la corriente de los fondos del destilado de la primera unidad. K=

1536 Kg

TOLUENO=

56%

864 Kg

BENCENO=

13%

192 Kg

XILENO=

31%

480 Kg

c) Masa total de la corriente del destilado y composición porcentual del destilado de la segunda unidad. L=

1002.67 Kg

TOLUENO=

80.85%

BENCENO=

19.15%

810.67 Kg 192 Kg

d) Masa total de la corriente de los fondos del destilado de la segunda unidad. J= TOLUENO= XILENO=

533.333 Kg 10% 90%

53.3333 Kg 480 Kg

e) Establecer el balance global.

F=R+L+J 2400=864+1002.67+533