Mil quinientos kilogramos por hora de una mezcla de benceno y tolueno que contiene 55% en masa de benceno se separan, por destilación, en dos fracciones. la velocidad de flujo másico del benceno en la parte superior del flujo es de 800 kg/h y la del tolueno en la parte inferior del flujo es de 600 kg/h. la operación se lleva a cabo en régimen permanente. escriba los balances del benceno y del tolueno para calcular las velocidades de flujo no conocidas de los componentes en los flujos de salida.
Respuestas
Se conoce el flujo de entrada de una mezcla benceno - tolueno a una unidad de destilación y su composición (% en masa)., asi como el flujo de uno de los componentes en cada corriente de salida. Se pide realizar balance de masa de cada componente de la mezcla para determinar flujo másico de cada uno. Los resultados son:
25 kg/h benceno en flujo de salida inferior
75 kg/h de tolueno en flujo de salida superior.
Flujo de entrada (E) = 1500 kg /h (mezcla de benceno + tolueno)
55% en masa de benceno
Flujo de salida superior (S) = 800 kg/h benceno
X kg/h tolueno
Flujo de salida inferior (I) = 600 kg/h tolueno
Y kg/h benceno
Balance de benceno
Benceno en A = Benceno en S + Benceno en I
0,55 (1500) kg/h = 800 kg/h + Y kg/h
Y = 0,55 (1500) kg/h - 800 kg/h = 25 Kg/h
Y = 825 kg/h - 800 kg/h = 25 Kg/h
25 kg/h benceno en flujo de salida inferior
Balance de tolueno
Tolueno en A = tolueno en S + tolueno en I
Tolueno en A = 1500 kg/h - 825 kg/h = 675 kg/h
675 kg/h = X kg/h + 600 kg/h
X kg/h = ( 675 - 600 ) kg/h = 75 kg/h
75 kg/h de tolueno en flujo de salida superior.
Los balances de benceno y tolueno indican que las velocidades de flujo de estos componentes son :
Flujo másico Benceno corriente inferior = 25 kg/h
Flujo másico Tolueno corriente superior = 75 kg/h
¿Qué es un balance de materia?
Los balances de materia constituyen un método empleado en la ingeniería de proceso para contabilizar los flujos de materia entre un determinado proceso y los alrededores. Es una aplicación del principio de conservación de la materia y la energía. La masa que entra a un sistema sale de él o se acumula dentro del mismo.
¿Cómo se aplica la ecuación del balance de materia?
De forma general
Entrada + Generación - Salida - Consumo = Acumulación
Se puede particularizar por componente. En este caso será realizar un balance para el Benceno y un balance para el tolueno, indicando el flujo másico de cada componente en la entrada y el flujo másico de cada componente en las corrientes superior e inferior.
datos
Entradas = E= 1500 kg/ h mezcla
Benceno en E= 1500 kg/h *0.55 = 825 kg/ h
Benceno en la salida Superior = 800 kg/h
Tolueno en E= 1500 kg / h * 0.45 = 675 kg/h
Tolueno en corriente inferior = 600 kg/h
Balance para el Benceno.
Benceno entrada = Benceno corriente superior + Benceno corriente inferior
825 kg/h = 800 kg/ h + Benceno corriente inferior
Benceno corriente inferior = 825 kg/h -800 kg/h
Benceno corriente inferior= 25 kg/h
Balance para el tolueno
Tolueno entrada = Tolueno corriente superior +Tolueno corriente inferior
675 kg/h = Tolueno corriente superior + 600 kg/h
Tolueno corriente superior = 675 kg/h -600 kg/h
Tolueno corriente superior = 75 kg/h
Para conocer más de los flujos másico Benceno y Tolueno consultar enlace https://brainly.lat/tarea/13287933
