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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

44 

Balances de masa y energía 

 

1.15.4

 Se destilan cien kilogramos por hora de una mezcla que contiene partes iguales en masa 

de benceno y tolueno. La velocidad de flujo del producto en la cabeza de la columna es de 48,8 

kg/h,  y  el  residuo  de  la  destilación  contiene  7,11%  en  peso  de  benceno.  Dibuje  y  etiquete  un 

diagrama de flujo del proceso. Después calcule las fracciones en masa y las fracciones molares 

del  benceno  y  las  velocidades  de  flujo  molar  del  benceno  y  del  tolueno  (mol/h)  en  el  flujo  de 

productos en la cabeza de la destilación. 

Respuestas: 0,95; 0,96; 26,5 moles tolueno/h. 

 

1.15.5

 Una mezcla de pintura que contiene 25% de un pigmento y el resto de agua se vende a 

$12,00/kg, y una mezcla que contiene 10% de pigmento se vende a $7,00/kg. Si un fabricante de 

pinturas produce una mezcla que contiene 15% de pigmento, ¿en cuánto debe venderla (en $/kg) 

para tener una ganancia del 10%? 

Respuesta: $9,53/kg. 

 

1.15.6

 El aire (que se supone contiene 79% molar de N

2

 y 21% molar de O

2

) se separa en dos 

corrientes de producto. El separador opera en estado estacionario. Una corriente de producto es 

un 98% molar de oxígeno, y  contiene el 80% del O

2

 presente en el aire que es alimentado a la 

columna. La otra corriente de producto es principalmente  nitrógeno. Calcúlese la cantidad de aire 

requerida (ton/día) para producir 1 ton/año del producto oxígeno. Calcúlese el porcentaje en moles 

de N

2

 en la segunda corriente de producto. 

Respuestas: 0,0144 ton/día; 94,25% 

 

1.15.7

 Una corriente de aire (21% molar de O

2

 y 79% molar de N

2

) que fluye a una velocidad 

de 10 kg/h se mezcla con una corriente de CO

2

. El dióxido de carbono entra a la mezcladora a una 

velocidad de 20 m

3

/h a 150° C y 1,5 bar. ¿Cuál es el porcentaje molar de CO

2

 en la corriente de 

producto? 

Respuesta: 71,09% 

 



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