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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

57 

Balances de masa y energía 

Base de cálculo: 100 kg-mol de alimentación al reactor. 

Kg-mol de etileno alimentados: 10 kg mol 

Todos los Balances Parciales de Masa (BPM) tiene la siguiente forma: E (Entrada) + P (Producción) 

– S (Salida) – C (Consumo) = 0, o sea: BPM = E + P – S – C 

BPM para etileno: 10 kg mol – n

et sale

 – 2,5 kg mol = 0; n

et sale

 = 7,5 kg mol. 

BPM para óxido de etileno: (0,8) (2,5 kg mol) – n

oxido sale

 = 0; n

oxido sale

 = 2 kg mol. 

BPM para dióxido de carbono: 1 kg mol – n

CO2 sale

 = 0;  n

CO2 sale

 = 1 kg mol. 

BPM para agua: 1 kg mol – n

agua sale

 = 0; n

agua sale

 = 1 kg mol. 

BPM para oxígeno: 18,9 kg mol – n

oxígeno sale

 = (1 kmol + 1,5 kmol) = 0; n

oxígeno sale

 = 16,4 kg mol. 

BPM para nitrógeno: 71,1 kg mol – n

nitrógeno sale

 = 0; n

nitrógeno sale

 = 71,1 kg mol. 

Sumando  los  kg  mol  que  salen  de  cada  uno  de  los  componentes  de  la  corriente  de  salida,  se 

obtiene  un  total  de  99  kg  mol.  La  fracción  molar  de  cada  uno  de  los  componentes  se  calcula 

dividiendo el número de kg mol del componente entre el número total de kg mol. 

X

etileno

 = 7,5 kg mol/99 kg mol = 0,0758; x

óxido

 = 2 kg mol/99 kg mol = 0,0202; x

CO2

 = 0,0101; x

agua

 = 

0,0101; x

oxígeno

 = 0,1657 y x

nitrógeno

 = 0,7182. 

 

2.2.5

 

Se va a producir ácido acético por la adición del 10% de exceso de ácido sulfúrico a acetato 

de calcio para la siguiente reacción: 

(CH

3

COO)

2

Ca + H

2

SO

4

 = CaSO

4

 + 2 CH

3

COOH El porcentaje de conversión del acetato de calcio 

es del 90%. El acetato de calcio y el ácido sulfúrico sin reaccionar, se separan de los productos de 

la  reacción  y  el  exceso  de  acetato  de  calcio  se  recircula.  El  ácido  acético  se  separa  de  los 

productos. Determínese la cantidad de material recirculado por hora con base en 1000 lb de acetato 

de calcio de alimentación fresca por hora, así como las libras de ácido acético producidas por hora. 

Véase el siguiente diagrama de flujo: 

 

 

 

 



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