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Cálculo de benceno para enfriamiento

Hola buenas tardes Nosotros somos el equipo 14 conformado por evely Figueroa y Ángel Carlos en este caso Nos tocó explicar el problema número uno para la materia de balances de energía para el problemario dos el problema nos dice lo siguiente una corriente de gas que entra a 400 gr celus se enfría rápidamente a 200 gr celus Al momento de estar en contacto con otra corriente de benzeno líquido a 20 gr cel si la corriente de gas está constituida por 40% benzeno 10% metano y 20% hidrógeno hay que calcular la cantidad de benzeno que se requiere para que la temperatura sea de 400 a 200 gr cel en el gas y cuando este gas está siendo alimentado a una proporción de 1000 kg mol sobre hora hay que asumir que dicho proceso es adiabático Es decir que no hay calor y que el diagrama es el siguiente bueno para la resolución del problema decidimos es dividirlo en cuatro pasos la primera sería identificar la incógnita la cual ya no se nos Establece en el problema y vendría siendo el flujo De Veneno de enfriamiento El segundo paso vendría siendo proponer una entalpía de referencia la cual se verá en la siguiente diapositiva después vamos a encontrar las entalpías restantes a partir de esta entalpía de referencia Y por último vamos a calcular el cambio de entalpía y de esta fórmula vamos a despejar el flujo de veno de la operación con todo lo antes ya planteado es momento de iniciar la resolución como había hemos dicho hay que identificar las variables que conocemos y en este caso la variable que desconocemos marcamos como variable conocida el flujo de entrada Que son 1000 kmol sobre hora de gas la corriente de gas como variable desconocida Pues básicamente la cantidad de moles de de benzeno líquido que es lo que vamos a despejar y Nosotros tomamos en cuenta como estado de referencia las entalpías de salida es decir que nuestras integrales para calcular las entalpías vamos a empezar con la temperatura de salida hacia la temperatura de entrada hay que tomar en cuenta que el calor es cero es decir que entonces que las entalpías de salida es igual a las a las entalpías de entrada y así es como vamos a conocer nuestro flujo de benzeno bueno para esta diapositiva vamos a empezar encontrando la entalpía de cada sustancia para este proceso como dijimos en la diapositiva pasada tomamos como referencia la entalpía de salida por lo tanto nuestra temperatura de referencia vendrían siendo 200 gr en este caso empezamos encontrando la entalpía del benceno primero en su fase vapor y después en su fase líquida con la cual tuvimos que tomar también en cuenta la entalpía de vaporización y su CP de líquida después hicimos el mismo proceso ya para cada una de las diferentes sustancias las cuales se encontraban a vapor por lo tanto era un proceso más sencillo y más lineal y ya encontramos para en este caso cuatro sustancias del proceso para el hidrógeno la entalpía inicial se calculó de la misma manera que con los demás compuestos es decir tomando como referencia o como límite inferior eh la temperatura de salida es decir 200 gr a 400 que es la entalpía de entrada Se podría decir entonces que calculamos aquí la entalpía de entrada del hidrógeno y también hay que recordar que el hidrógeno entraba de manera a vapor y salía en su estado Igualmente en su estado de agregación vapor quiere decir que no hay ningún Delta vaporización ni ningún tipo de calor latente para calcular la entalpía total la diferencia de entalpía total vendría siendo entalpía final menos entalpía inicial hay que recordar que tomamos como estado de referencia la entalpía final por lo tanto todas las entalpías finales se eliminan Porque vendrían siendo cero y nos quedaría que Eh pues la entalpía o la diferencia de entalpías es igual a menos bueno la sumatoria de todas las entalpías iniciales o de entrada pero negativa ya que es la resta y Ahora sí para calcular o hacer el despeje del flujo molar del benceno líquido o de entrada pues vendría siendo multiplicar todas las entalpías que calculamos anteriormente que son las entalpías de entrada cada una respectivamente por su flujo molar que pues en el caso del benceno líquido no lo tenemos es la incógnita que estamos sacando pero aquí sí conocemos las demás flujos molares es decir nos daban un flujo molar de 1000 kmol de hora y pues las respectivas fracciones por ejemplo 40% 30% 10% eh 20% según el caso y pues cada una de estas se multiplica por su entalpía inicial que nosotros fue la que calculamos la igualamos con la entalpía la entalpía inicial del benzeno líquido por la incógnita n1 y ya ahora sí hacemos la sumatoria del de las entalpías iniciales por sus flujos molares iniciales en estado vapor que era la corriente que conocíamos entre la entalpia inicial del benzeno líquido obteniendo así el flujo molar de la corriente de benzeno líquido que vendría siendo 557.02 kmol sobre hora en conclusión se necesita un flujo de aproximadamente 457.09 kmol por hora de benzeno para poder llevar a cabo el enfriamiento de la mezcla esto sería todo de nuestra parte por su atención Muchas gracias