N°4.101 Una solución de soda caustica 10% en peso es concentrada en un

evaporador, donde 1000 lb de agua es vaporizada y removida. La

temperatura de ebullición es de 140°F. La solución final de caustica es de

26,8% y su densidad debe ser de 𝟏, 𝟐𝟐𝟔𝟐𝟎 𝟒⁄ . Calcule el peso de la corriente de

entrada.

E-1

P-1

P-2

P-3

10%NaOH

1000 Lb Agua

26,8% NaOh

Resolución:

Primero que todo realizamos el análisis a los grados de libertad de la siguiente

manera:

G.L= N°de variables – Ecuaciones independientes (1)

N° de variables= número de corrientes * número máximo de componentes (1.1)

Ecueaciones independientes= CCO + balances + relaciones adicionales (1.2)

Desarrollando estas ecuaciones nos da que los G.L = -2

(1.1) N° de variables = 3 * 2 = 6

(1.2) Ecuaciones independientes = 1+ 2+ 5 = 8

(1) G.L= 6 – 8 = -2

Cuando los da G.L<0 es que el sistema está sobre dimensionado, es decir, nos

sobran datos y al analizar el encabezado del ejercicio, este corresponde a la

sección b, en la cual los ejercicios poseen datos innecesario para la resolución de

estos problemas. Analizando nien el encabezado notamos que los datos de la

temperatura de ebullición y densidad son innecesarios.

Realizando los balances de masa respectivos:

Balance al agua:

0,9*P-1 = 1000 lb +0,732 *P-3

Balance al NaOH:

0,1*P-1 = 0,268*P-3

Resolviendo ese sistema de ecuaciones que consta de 2 ecuaciones y 2

incógnitas, obtenemos lo siguiente:

P-1: 1586,7 lb

P-3: 591,06 lb

De las cuales el contenido de Naoh es igual a 158,7 lb, las cuales se mantienen

constantes a lo largo del proceso.

∴ La masa de la corrinete P − 1 corresponde a 1586,7 libras .