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Una industria de fabricación de alcohol destila 1000 kg de una mezcla que contiene el 10% de alcohol y 90% agua?

Una industria de fabricación de alcohol destila 1000 kg de una mezcla que contiene el 10% de alcohol y 90% agua. La corriente de destilado (o corriente de cima), que equivale a la décima parte de la masa de alimentación, contiene 60% etanol y 40% agua. Calcular la cantidad de material que sale por la corriente de fondo, la composición y la cantidad de alcohol que lleva.

En resumen

- El problema que se describe en el enunciado se esquematiza en la figura anexa. - Donde la alimentación de la solución de alcohol (etanol), se denota con la letra A, la corriente cima o destilado con la letra D y la corriente de fondo con la letra F.

Mejor respuesta

Jiroyaci
9

- El problema que se describe en el enunciado se esquematiza en la figura anexa.

- Donde la alimentación de la solución de alcohol (etanol), se denota con la letra A, la corriente cima o destilado con la letra D y la corriente de fondo con la letra F.

- Las concentraciones de alcohol y agua en cada una de las corrientes A, D y F se consideran %p / p y se denotan con las siglas Aa y Aga para la alimentación, Ad y Agd para la corriente de destilado y Af y Agf para la corriente de fondo - Haciendo un Balance Total en el destilador se tiene que la corriente de entrada es igual a la suma de las corrientes de salida :

A = D + F (1) - Del enunciado se sabe que el destilado D equivale a la décima parte de la corriente de alimentación, es decir :

D = (1 / 10) x F⇒ D = (1 / 10) x 1000 kg⇒ D = 100 kg - Sustituyendo este valor en (1), se consigue la corriente de fondo (F) :

1000 kg = 100 kg + F⇒ F = 1000 kg - 100 kg⇒ F = 900 kg - Para determinar la composición de la Corriente F ( Af y Agf), se realiza un balance de materia primero con respecto al alcohol en el destilados, sabiendo que el alcohol que entra al destilador es igual al alcohol que sale :

A x Aa = D x Ad + F x Af (2) - Sustituyendo los valores conocidos :

1000 kg x (10 / 100) = 100 kg x (60 / 100) + 900 kg x Af

100 kg = 60 kg + 900 kg x Af⇒ 100 kg - 60 kg = 900 kg x Af⇒

40 Kg = 900 kg x Af⇒ Af = 40 kg / 900 kg⇒ Af = 0.

044 x 100⇒Af = 4.

4 % - La suma de las composiciones de agua y alcohol es igual a 1 o 100% expresándolaen porcentaje.

Af + Agf = 1⇒ Agf = 1 - Af ⇒ Agf = 1 - 0.

044 = 0.

956 x 100 ⇒

% Agf = 95.

6 % - La cantidad de alcohol en kg en la corriente de fondo F, es igual a :

Cantidad de alcohol = F x Af⇒

Cantidad de Alcohol = 900 kg x 0.

044⇒

Cantidad de alcohol en F = 39.

6 Kg - La cantidad de agua en la corriente F, esta dada por :

Cantidad de Agua en F = F - Cantidad de Alcohol

Cantidad de Agua en F = 900 kg - 39.

6 kg = 860.

4 kg.

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