BALANCE MÁSICO Y ENERGÉTICO EN PROB. AMBIENTALES - Etapa 3. Balance de masa

 

BALANCE MÁSICO Y ENERGÉTICO EN PROB. AMBIENTALES

1. Defina el significado de los siguientes términos:
- Masa
- Ley de la conservación de la materia.
- Termodinámica
 
2. Expresar 1BTU en W/h.
 
3. ¿A cuántos kilogramos equivale 1 Slug?
 
4. Un trozo de carne de masa 1,75kg y de composición:
Proteínas: 20%, grasas: 10%, carbohidratos: 1%, humedad: 68%, ceniza: 1%, es secado hasta alcanzar un contenido de humedad del 10%. A partir de un balance de materia, indicar la masa de agua eliminada del trozo de la carne, así como su composición final.
 
5. A grandes rasgos, el proceso de elaboración de la mantequilla es el siguiente:



Una planta recibe 10000kg de leche entera, con un contenido de materia grasa del 4,2%. Produce 9278 kg de leche descremada, con un contenido de materia grasa del 0,07%. En el suero de mantequilla hay, respectivamente, un 0,35% y un 81% de materia grasa. A partir de un balance de materia, calcular:
 

a. La masa de mantequilla obtenida.
b. La masa de suero de mantequilla liberado.
 

6. Una mezcla de gas contiene 25% en volumen de CO2 y 75% de NH3; con el fin de remover el amoniaco se adiciona ácido. Como resultado queda una mezcla de gas que contiene 37,5% en volumen de NH3. ¿Qué porcentaje de NH3 original ha sido removido, asumiendo que el CO2 remanente no ha sido afectado, ya que no forma parte de las solución de ácido.
 

7. 100 moles por hora de una solución 40% molar de dicloruro de etileno, en tolueno, son alimentadas en la mitad de una columna de destilación, en la cual no hay acumulación neta. Las 100 oles/hr del fluido son distribuidas en dos corrientes; una es elevada y destilada, y la otra se constituye en la corriente de base, el fluido destilado contiene 95% de Dicloruro de etileno y el fluido base contiene 10% de Dicloruro de etileno. ¿Cuál es el porcentaje de flujo de cada corriente?
 

8. Se desea preparar un alimento para aves de engorde, en la siguiente proporción:
 

15% de proteína
20% de agua.
65% de carbohidratos
 

Calcular la composición final del alimento, a partir de la base de 10 toneladas métricas de masa total y 5000 kg de agua.
 

9. Se establece el proceso continuo para el tratamiento de aguas residuales. Cada día entran en la corriente de alimentación 105 kg de celulosa y 103 kg de bacterias, mientras que salen 104 kg de celulosa y 1.5 x 104 kg de bacterias. La velocidad de digestión de celulosa por las bacterias es 7 x 104 kg d-1. La velocidad de crecimiento bacteriano es 2 x 104 kg d-1; la velocidad de muerte celular por rotura es 5 x 102 kg d-1. Escribir los balances para la celulosa y para las bacterias en el sistema.
 

10. Una suspensión de fermentación que contiene Streptomyces kanamyceticus se filtra en continuo en un filtro rotatorio de vacío. Se alimentan 120 kg h-1 de suspensión de manera que i kg de suspensión contiene 60 g de sólidos celulares. Para mejorar las velocidades de filtración se alimenta como coadyuvante tierras diatomeas a una velocidad de 10 kg h-1. La concentración de kanamicina en el filtrado es de 0.05% en peso. El líquido filtrado se recoge a una velocidad de 112 kg h-1; la concentración de kanamicina en el filtrado es de 0.045% en peso. La torta del filtro que contiene las células y el coadyuvante se eliminan continuamente del filtro.
 

a. ¿Qué porcentaje de líquido contiene la torta del filtro? Si la concentración de kanamicina en el líquido de la torta del filtro es la misma que en el filtrado, ¿cuánta kanamicina se absorbe por kg de coadyuvante?