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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

54 

Balances de masa y energía 

Masa producida de HNO

3

 = 1,176 lb mol * (63 lb / 1lbmol) = 74,088 lb. 

Moles producidas de Na

2

SO

4

 = 1,176 lb mol / 2 = 0,588 lb mol. 

Masa producida de Na

2

SO

4

 = 0,588 lb mol * (142 lb / 1 lb mol) = 83,496 lb. 

Masa de HNO

3

 producido que permanece en la pasta: 74,088 lb * 0,02 = 1,482 lb. 

El 64,5% de la pasta está formado por esta cantidad de ácido nítrico (1,482 lb) más el sulfato de 

sodio producido (83,496 lb) = 84,978 lb. 

Con esta información puede calcularse la masa total de la pasta = 84,978 lb * (100/64,5)  

= 131,749 lb. 

 

(a) Composición de la pasta: 

Porcentaje másico de H

2

SO

4

 = 34% 

Porcentaje másico de H

2

O = 1,5% 

Porcentaje másico de Na

2

SO

4

 = (83,496 lb/131,749 lb)*100 = 63,38%  

Porcentaje másico de HNO

3

 = (1,482 lb/131,749 lb)*100 = 1,12%  

(b) Masa de H

2

SO

4

 en la pasta = 0,34 * 131,749 lb = 44,795 lb. 

Moles de H

2

SO

4

 que reaccionan = 0,588 lb mol. 

Masa que reacciona de H

2

SO

4

 = 0,588 lb mol * (98 lb/1lbmol) = 57,624 lb. 

Masa de H

2

SO

4

 en solución acuosa = 57,624 lb + 44,795 lb = 102,419 lb. 

Masa de la solución acuosa de H

2

SO

4

 = 102,419 lb * (100/95) = 107,809 lb. 

(c) Masa de HNO

3

 en la solución acuosa de salida = 74,088 lb – 1,482 lb = 72,606 lb. 

Masa de agua en esta solución = 107,809 lb*0,05 – 131,749 lb*0,015 = 3,414 lb. 

Masa de la solución = 72,606 lb + 3,414 lb = 76,020 lb  

Porcentaje de HNO

3

 = (72,606 lb/76,020 lb)*100 = 95,51%  

Porcentaje de H

2

O = (3.414 lb/76,020 lb)*100 = 4,49% 

 

2.2.2

 

Un reactor de deshidrogenación se alimenta con etano a una velocidad de 150 kmol/h. Los 

productos de la reacción son acetileno e hidrógeno. Se alcanza una conversión fraccionaria de 

0,80. Calcule las siguientes propiedades del producto gaseoso final: 

(a) La velocidad de flujo molar total. 

(b) El cociente entre las masas de hidrógeno y acetileno. 

(c)  La masa molar promedio. 



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