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Balance de materia y energía

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by

christian martinez

on 21 February 2016

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Transcript of Balance de materia y energía

Importancia de los balances de masa y energía en ingeniería química

La materia y la energía se encuentran en constante estado de flujo en la naturaleza, y lo que la humanidad ha hecho es aprovechar en la naturaleza, esta tendencia para obtener bienestar, alimento, fuentes energéticas y otras cosas.

Los balances de materia y energía son la herramienta con la que se a analiza la situación de estabilidad de un proceso, y para determinar la manera cómo se distribuyen los componentes en los sistemas o entre sistemas en contacto directo.

Conceptos básicos
Simbología y elaboración de diagramas de flujo de procesos químicos
El Diagrama de flujo constituye un modelo esquemático del proceso y es una forma de organizar la información. Se utilizan cajas y otros símbolos para representar las unidades de proceso (reactores, mezcladores, unidades de separación, etc.) y líneas con flechas para representar las entradas y salidas.

Para resolver balances de materia y energía, el primer paso en la mayoría de las ocasiones consiste en convertir el texto del problema en un diagrama de bloques sencillo.
Introducción

Hablaremos del balance de materia sin reacción química, así como la importancia de masa y energía en ingeniería química, la simbología y elaboración de diagramas de flujo de procesos químicos, algunos conceptos básicos de flujo másico y volumétrico, la conversión entre ellos. Fracción y porcentaje másico y molar, conversión de una composición másica molar y viceversa.
La aplicación de balance y energía y materia sin reacción, la deducción de la ecuación de balance de masa y el balance de masa de sistema de régimen.

Balance de materia y energía
DOCENTE:
Desiderio Leines Medina

ESTUDIANTES:
Christian Oswaldo Martinez Espino
Alejandro Gomez Trejo
Arturo Sanchez Nava
Luis Angel Hernandez Gonzalez
Enrique Ferman Quiroz
INGENIERÍA AMBIENTAL
GRUPO "A"
Unidad 1
“diagramas de flujo”

Sistema: se refiere a la porción del universo en el cual se centra nuestro estudio. Puede comprender una cantidad fija de masa, o un espacio o volumen determinado, o incluso una determinada extensión de territorio
Flujo másico y volumétrico, conversión entre ellos.

La mayoría de los procesos implican el paso de material de un punto a otro –en ocasiones entre unidades de proceso, o de una instalación de producción a una bodega-. La velocidad a la cual se transporta el material a través de una línea de proceso constituye la velocidad de flujo de éste.
Fracción y porcentaje másico y molar.

Algunas veces, las corrientes de proceso contienen una sola sustancia, pero es mas frecuente que contengan mezclas de líquidos o gases, o soluciones con uno o mas solutos en un solvente líquido.
Los siguientes términos pueden emplearse para definir la composición de una mezcla de sustancias que incluye a la especie A:

Fracción másica.- Masa de una sustancia dividida entre la masa total de una solución.

XA = masa de A/ masa total

Fracción molar.- Número de moles de una sustancia dividida entre el número total de moles en una solución.

YA= moles de A/ total de moles
Conversión de una composición másica a molar y viceversa.

Un conjunto de fracciones másicas puede transformarse en otro equivalente de fracciones molares si:
a) se toma como base de cálculo una masa de la mezcla (ej. 100kg, 100lm)
b) se usan las fracciones másicas conocidas para calcular la masa de cada componente en la cantidad base y convirtiendo estas masas a moles.
c) se determina la proporción de moles de cada componente respecto al número total de moles.
Se sigue un procedimiento para transformar fracciones molares a fracciones másicas, el cual sólo difiere en que se toma un número total de moles como base para el cálculo.
BALANCE DE MASA SIN REACCION QUIMICA EN FLUJO CONTINUO

Deducción de la ecuación de balance de masa.
El balance de materia se basa en la ley de la conservación de la masa enunciada por Lavoisier de la siguiente manera:
“Nada puede crearse y en cada proceso hay exactamente la misma cantidad de sustancia presente antes y después de que el proceso haya sucedido. Solamente hay un cabio o modificación de la materia.”

Balance de masa en sistemas en régimen estacionario.
Cuando en un proceso, la cantidad de materia entrante es igual a la cantidad de materia saliente se dice que el proceso trabaja a régimen permanente o estacionario. En el régimen no permanente o transitorio las condiciones varían con el tiempo.
BALANCES SIMPLES DE MASA.- Aquellos en los que no hay reacción química o en los que no se necesita alguna ecuación o gráfica de equilibrio físico para su resolución, y en que, además, el régimen de operación es permanente. En general se pueden presentar los siguientes casos.
a) Mezclado
b) Separación
c) Contacto a contracorriente
d) Contacto en paralelo
e) Balance con recirculación
f) Balance con derivación
Conclusión
Aprendimos algunos conceptos que son importantes para comprender mejor de lo que trata el balance de materia y energía en este caso lo que es un balance de materia sin reacción química, aprendimos como hacer diagramas de flujo para entender mejor como funciona una empresa a la hora de hacer un producto y ver cada proceso como se lleva a cabo de principio a fin, si existen perdidas grandes que solución se le puede dar para reducir el problema e hicimos una practica para entender mejor este tipo de diagramas y como se podria aplicar a una empresa en general.
Bibliografía APA
Gresio. (15 Feb. 2016 13:09:12 GMT). BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA. 20/02/16, de GresioQ Sitio web: http://gresiq.es.tl/Teor%EDa.htm
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