Presentación del Problema 1: Balances de Energía

Presentación del Equipo

• Equipo 14: Evelyn Figueroa y Ángel Carlos.
• Tema: Problema 1 del problemario 2 para la materia de Balances de Energía.

Descripción del Problema

• Objetivo: Calcular la cantidad de benceno necesaria para enfriar una corriente de gas de 400 °C a 200 °C.
• Composición del gas:
  • 40% Benceno
  • 10% Metano
  • 20% Hidrógeno
• Flujo de gas: 1000 kmol/h.
• Suposición: Proceso adiabático (no hay transferencia de calor).

Resolución del Problema

Enfoque en Cuatro Pasos

1. Identificar incógnitas:
   • Flujo de benceno de enfriamiento es la incógnita.
2. Proponer entalpía de referencia:
   • Usar entalpías de salida como referencia.
3. Calcular entalpías restantes:
   • Desde la entalpía de referencia.
4. Calcular cambio de entalpía:
   • Despejar el flujo de benceno.

Variables en el Problema

• Variable conocida:
  • Flujo de entrada del gas: 1000 kmol/h.
• Variable desconocida:
  • Cantidad de moles de benceno líquido.

Procedimiento de Cálculo

• Estado de referencia: Entalpías de salida.
• Temperatura de referencia: 200 °C.
• Entalpía de Benceno:
  • Calcular en fase vapor y líquida.
  • Considerar entalpía de vaporización y Cp de la fase líquida.
• Para otras sustancias:
  • Proceso calculado de manera similar.
  • Todas estaban en fase vapor.
• Para el Hidrógeno:
  • Entraba y salía en fase vapor.
  • Calcular entalpía de entrada.

Resultados del Cálculo

• Diferencia de entalpía total:
  • Diferencia = Entalpía final - Entalpía inicial.
  • Estado de referencia: entalpía final = 0.
  • Sumatoria de entalpías iniciales es igual a menos la sumatoria inicial.
• Despeje del flujo molar de benceno:
  • Multiplicar entalpías de entrada por sus respectivos flujos molares.
  • Despeje genera flujo molar de benceno líquido: 557.02 kmol/h.

Conclusión

• Se requiere un flujo de aproximadamente 457.09 kmol/h de benceno para el enfriamiento de la mezcla.
• Fin de la presentación. Gracias por su atención.