l'gTW ot-il XA TRO O

1 6 8 Balances de materia r Fundamentos de los balances de materia 1 6 9 ( c )

(d)

( a J ' ^ C u l es el mximo nmero de balances de materia independientes que puedei escribirse para este procesoTO-,

(bJ^Calcu la W, Q y R utilizndola alimentacin que se proporciona como bas, y escribiendo los balances en un orden tal que no tengas nunca una ecuaci, que contenga ms de una incgnita. Calcula la diferencia entre la cantidad de A en la disolucin de alimenticio! y en una disolucin al 2%, y muestra que es igual a la cantidad que sale en \ disolucin al 20%. Calcula el cociente (g de A en la disolucin S final/g de A en la disolucin de alimentacin). . 1 ^)y

8. Las fresas contienen alrededor de 15% de slidos y 85% de agua. Para prepara mermelada de fresa, se mezclan las fresas trituradas con azcar en una relacin de 45:55, y la mezcla se calienta para evaporar el agua hasta que el residuo contiene una tercera parte de agua eS masa. Dibuja y etiqueta el diagrama de flujo de este proceso y utilzalo para calcular cuntas libras de fresas se necesitan para producir una l ibra de mermelada.

9. Se destilan cien kilogramos por hora de una mezcla que contiene partes iguales en masa de benceno y tolueno. La velocidad de flujo del producto en la cabeza de la columna es de 488 k g / h , y el residuo de la destilacin contiene 7.11% en peso dt benceno. Dibuja y etiqueta un diagrama de flujo del proceso. Despus calcula las fracciones en masa y las fracciones molares del benceno y las velocidades de flujo molar del benceno y del tolueno (mol /h) en el flujo de productos en la cabeza de la destilacin.

10. Un flujo que contiene 25% en peso de metanol en agua se diluye con un segundo flujo que contiene 10% de metanol, para formar un producto que contiene 17% de metanol.

Escoge una base de clculo conveniente, dibuja y etiqueta un diagrama de flujo de este proceso y calcula la relacin (kg de la disolucin al 17%/kg de la disolucin al 25%). Qu velocidad de flujo de alimentacin se requiere para producir 1250 kg/h de producto?

1 1 . En la granja del Pollo Feliz, los huevos de gallina se separan en dos tamaos (granda y extra grandes). Por desgracia, el negocio no ha ido bien ltimamente, y cuando la mquina para separar huevos de la granja del Pollo Feliz, que tiene 40 aos, descompuso, no haba fondos para reemplazarla. En lugar de ello, se le dieron adoi Alfredo, uno de los empleados de la granja con mejor vista, dos sellos de goma, ti que dice "Grande" para la mano derecha y el que dice "Ex-grande" para, la mino izquierda, y se le pidi que marcara cada huevo con la etiqueta apropiada a medidi que pasaban por una banda transportadora. A l final de sta, otro empleado colocar cada huevo en la caja correspondiente a la marca. El sistema trabaja razonablemente bien, considerando todos los eventos posibles, excepto que don Alfredo tiene la mato pesada y, en promedio, rompe 30% de los 120 huevos que pasan por sus manos cadi minuto. En el mismo intervalo de tiempo, el flujo de huevos "Ex-grandes" es de"! huevos/min, de los cuales 25 huevos/min se rompen.

(a) Dibuja y etiqueta un diagrama de flujo de este proceso. (b) Escribe y resuelve los balances alrededor del separador de huevos para I

huevos totales y los huevos rotos. (c) Cuntos huevos "grandes" salen de la planta cada minuto?

(a)

(b)

12-

13.

Qu fraccin de los huevos "grandes" se rompen? (e) Es don Alfredo zurdo o diestro?

Una mezcla de pintura que contiene 25% de un pigmento y el resto de agua se vende a $12.00/kg, y una mezcla que contiene 10% de pigmento se vende a $7.00/kg. Si o n fabricante de pinturas produce una mezcla que contiene 15% de pigmento, en cunto debe venderla (en $/kg) para tener una ganancia de 10%? Un flujo de agua lquida y aire entran a una cmara humectadora en la que el agua se evapora por completo. El aire a la entrada contiene 1.00% en mol de H20(v), 20.8% de O2 y el resto de N2, y el aire hmedo contiene 10.0% en mol de H2O. Calcula la velocidad de flujo volumtrico ( f t 3 / m i n ) del lquido requerida para humedecer 200 lb-mol/min del aire de entrada.

14. La bebida especial en el oasis de Osvaldo es una mezcla que contiene 75% en masa de C2H5OH y el resto de agua. El costo del alcohol se ha incrementado y Osvaldo ha decidido que quiz un 60% de la mezcla sera igualmente efectiva. Tiene a mano un recipiente que contiene 300 galones de la mezcla al 75% ( P E = 0.877) y puede pagar cualquier cantidad de una mezcla al 40% ( P E = 0.952). Cuntos galones de la ltima mezcla debe comprar?*

15. En una tenera se extrae la corteza de mangles tratando con agua caliente la madera finamente molida. La corteza original contiene 4% de humedad, 37% de taninos y 23% de sustancias solubles que no son taninos. E l residuo (la corteza utilizada) retirado del tanque de extraccin contiene 62% de humedad, 2.8% de taninos y 0.9% de sustancias solubles que no son taninos. Qu porcentaje del tanino en la corteza original permanece sin extraccin en el residuo?

16. Se utiliza un proceso de sedimentacin para separar carbn de hulla pulverizado de los minerales. Se prepara una suspensin de partculas finamente divididas de galena (sulfuro de plomo, P E = 7.44) en agua, con un peso especfico global de 1.48. Se coloca una mezcla de carbn de hulla y minerales en la suspensin; el carbn flota y los minerales se hunden. (a) Qu puedes concluir de los pesos especficos del carbn de hulla y los mine-

rales? (b) Cunta galena se debe aadir a 2500 kg de agua para producir una suspensin

del peso especfico deseado?

17. Un gas que contiene partes iguales (sobre una base molar) de H2, N2 y H2O, pasa a travs de una columna de pastillas de cloruro de calcio que absorben el 97% del agua y ninguno de los otros gases. El empaque de la columna se encontraba inicialmente seco y tena una masa de 2.00 kg. Despus de 6 h de operacin continua se vuelven a pesar las pastillas y se encuentra que tienen una masa de 2.21 kg. Calcula la velocidad de flujo molar (mol /h) del gas de alimentacin y la fraccin mol del vapor de agua en el producto gaseoso.

18. El azcar hmedo que contiene 20% de agua se pasa a un secador, donde se retira el 75% del agua. (a) Tomando como base 100 kg de alimentacin, calcula la fraccin en masa de

azcar seco en el azcar hmedo que sale del secador.

Debes p r e g u n t a r t e l a razn p o r l a c u a l O s v a l d o n o aade s i m p l e m e n t e a g u a a l a di- m e z c l a , y vinar cul es l a c o r r e c t a : ( 1 ) n o pens e n e l l o ; ( 2 ) podra h a c e r l o , p e r o e l p r o b l e m a sera l _ " " s a n t e ; ( 3 ) p e n s a m o s e n e l lo despus d e t e r m i n a r d e e s c r i b i r e l l i b r o y y a n o e s t b a m o s p a r a ' " "miar n a d a e n e s e m o m e n t o .

Vi * r i T u r

9IJ

1 7 0 Balances de materia

1 9 .

20.

(b) Calcula el cociente (kg de H2O ret irada/kg de azcar hmedo que sale secador).

(c) Si el secador se alimenta con 1000 ton/da de azcar hmedo, qu cantidad d( agua adicional debe retirarse del azcar de salida para secarla completamente y qu beneficio se obtiene si el azcar seco se vende a $0.25/lb?

Se mezclan cien mili l itros por minuto de una disolucin acuosa 5 molar de NaOj ( P E = 1.18) con una disolucin acuosa 10 molar de NaOH ( P E = 1.37). Se desc, producir una disolucin que contenga 11.7% en mol de NaOH. Calcula la velociduj de flujo volumtrico ( m l / m i n ) de la disolucin 10 molar. Una disolucin de H2SO4 diluido (disolucin A ) debe concentrarse con una diso. lucin que contiene 90% en masa de H2SO4 (disolucin B) para producir una diso. lucin al 75% (disolucin C) .

Disolucin A

o o

Disolucin

90%

Medidor de flujo A

it&nB>C/) -H 2 S 0 4 ' V _ y Medidor de flujo B Mezclador

? A = 1 5 0 l b m / h , RA = 20

A = 5 0 0 l b m / h , RA = 60

? B = 2 0 0 l b m / h , RB = 20

9B = 8 0 0 l b m / h , = 60

La velocidad de flujo y la concentracin de la disolucin A cambia peridicament as que es necesario ajustar la velocidad de flujo de la disolucin B para mantener la concentracin del producto ( H 2 S 0 4 ) constante. Los medidores de flujo A y B presentan curvas de calibracin lineales de la velocidirl de flujo msico (q) en funcin de la lectura del medidor (R) que pasan a travs i los puntos:

Medidor de flujo A :

Medidor de flujo B:

La calibracin del analizador es una lnea recta en una grfica logartmica de % di H 2 S O < ( i ) en funcin de la lectura delmedidor ( R e ) , en una escala lineal. La lino pasa a travs de los puntos ( 1 = 20%, R t = 3.0) y ( 1 = 100%, R x = 10.). (a) Calcula la velocidad de flujo de la disolucin B necesaria para concentra

3001b m /h de 55% de H 2 S 0 4 (disolucin A ) y la velocidad de flujo resultan de la disolucin C. (Los datos de calibracin no se necesitan en esta parte)

(b) Encuentra las ecuaciones de calibracin para ( J A ( ^ A ) ,

1 7 2 Balances de materia

l i z a d o r de fibra porosa , la sangre fluye de una arteria a travs de un rnanoj, de fibras de acetato de celulosa porosas y el fluido dializado, que consiste en agm y varias sales disueltas, fluye hacia afuera de las fibras. El agua y los metabolitn, txicos (principalmente urea, creatinina, cido rico y iones fosfato) pasan a trav de las paredes de las fibras al fluido dializado y la sangre purificada regresa a m,4 vena. Supongamos que en determinado momento durante la dilisis, las condicione, de la sangre arterial y la venosa son las siguientes:

Sangre a r t e r i a l Sangre venosa

V e l o c i d a d d e flujo

C o n c e n t r a c i n d e u r e a ( H 2 N C O N H 2 )

( d e e n t r a d a ) ( d e s a l i d a )

200.0 m l / m i n 195.0 m l / m i i T " 1 . 9 0 m g / m l 1.75 mg/ml

( a ) O)

( c )

Calcula las velocidades a las que la urea y el agua se extraen de la sangre. Si el fluido de dilisis entra a una velocidad de 1500 m l / m i n , calcula la coi centracin de urea en el dializado de salida. Supongamos que queremos reducir el nivel de urea del paciente de un valor inicial de 2.7 m g / m l a un valor final de 1.1 m g / m l . Si el volumen total de sangre es de 5.0 litros y la velocidad promedio de extraccin de la urea es la que se calcul en la parte a, cunto tiempo debe dializarse al paciente' (Desprecia la prdida en el volumen total de la sangre debida a la extraccii de agua en el dializador.)

23. El disulfuro de carbono se separa de un gas que contiene 15.0% en mol de CS. 17.8% de 0 2 y 67.2% de N 2 . El gas alimenta una torre de absorcin continua donde se pone en contacto con benceno, que absorbe el CS 2 pero no el 0 2 ni el N2. K benceno alimenta la columna en una relacin de moles de 2:1 con respecto al gas de alimentacin. El gas que sale de la torre de absorcin contiene 2% de CS 2 y 2%de benceno. (a) Calcula la fraccin del CS 2 con que se aliment la columna que se separa a

el lquido del flujo de salida, la fraccin mol de CS 2 en este flujo y la fracrii del benceno con que se aliment la columna que se pierde eiyel producto ei forma de vapor. /

(b ) A qu tipo de procesos se puede alimentar con los flujos de salida de lquido y vapor despus de que salen de la torre de absorcin?

24. La alunita es un compuesto que contiene aluminio con la frmula 3Al 2 0a K0 4S03- 6 H 2 0 . Un anlisis de un mineral que contiene alunita muestra que contien 23% en peso de almina ( A l 2 0 3 ) . El mineral se trata qumicamente para precipita l.i mayor parte del aluminio como AlfOHJs. E l precipitado se separa y se tuesU pata producir almina, que se disuelve despus en un bao de sal fundida, y* efecta una electrlisis para obtener aluminio puro. Se recupera alrededor del 81' del aluminio en el mineral como metal. Calcula las toneladas mtricas de mineoi requeridas para producir una tonelada mtrica de aluminio.

25 . Los t,ubps por los que se transportan las sustancias de los procesos en las plant* industriales son frecuentemente de dimetro muy grande para adaptar los medido" de-flujo como los rotmetros o los medidores de orificio. El m t o d o indicad* de d i l t i n es una tcnica que permite medir las velocidades de flujo en e*

Fundomentos de los balances de materia 1 7 3

tipo de tubos; en ella se inyecta al proceso un flujo continuo de una sustancia que puede medirse fcilmente (el t r a z a d o r ) a una velocidad conocida, y se mide ]a concentracin del trazador en un punto suficientemente alejado del punto de inyeccin, de manera que se haya mezclado completamente con el flujo del proceso. Cuanto mayor sea la velocidad de flujo del proceso, tanto menor es la concentracin el trazador en el punto de medicin.

Un gas que contiene 1.00% en mol de C 0 2 y el resto de metano fluye a travs de una tubera. Se inyectan cincuenta kilogramos de C 0 2 por minuto en la b'nea y se encuentra que una muestra del gas en el flujo inferior a este punto contiene 1.7% en mol de C 0 2 . (a) Calcula la velocidad de flujo molar del gas antes de la inyeccin del trazador. (b) Supongamos que se extraen muestras en distintos puntos del flujo inferior al

punto de inyeccin y la concentracin de C 0 2 medida en los primeros tres de estos puntos vara, pero a partir del cuarto punto se mantiene relativamente constante con un vajpr de 1.7%. Explica este comportamiento.

Una variante de la tcnica indicadora de dilucin (vase el problema anterior) se utiliza para medir el volumen total de sangre. Se inyecta una cantidad conocida de trazador en el flujo de sangre y ste se dispersa uniformemente a travs del sistema circulatorio. Despus se extrae una muestra de sangre, se mide la concentracin del trazador en la muestra y esta concentracin medida [que es igual a (trazador inyectado)/(volumen total de sangre), si no se pierde trazador a travs de las paredes de los conductos que contienen la sangre] se util iza para determinar el valor del volumen total de sangre.

En un experimento de este t ipo, se inyecta a una arteria de un adulto 0.60cm 3 de una disolucin que contiene 5.00 mg/ l i t ro de un colorante. Alrededor de 10 minutos despus, una vez que el trazador ha tenido tiempo de distribuirse uniformemente a travs de la corriente sangunea, se extrae una muestra de sangre y se coloca en la cmara de muestras de un espectrofotmetro. Se hace pasar un haz de luz a travs de la cmara, y el espectrofotmetro mide la intensidad del haz de luz transmitido y proporciona el valor de la absorbancia de la disolucin (una cantidad que'aumenta con la cantidad de luz absorbida por la muestra). El valor obtenido es 0.18. La curva de calibracin de la absorbancia A en funcin de la concentracin del trazador C (microgramos de colorante/litro de sangre) es una lnea recta que pasa a travs del origen y por el punto (A = 0.9, C = 3ig/litro). Estima el volumen total de la sangre del paciente a partir de estos datos.

Un gas que consiste en N 0 2 en aire se hace burbujear a travs de una torre de absorcin, la que se alimenta con agua a una velocidad de 1 m / h . E l agua absorbe la mayor parte del N 0 2 y nada del aire. La velocidad de flujo volumtrico del gas de alimentacin est determinada por un medidor de orificio, y la cada de presin a travs del orificio se mide con un manmetro diferencial de mercurio. Los datos de calibracin para este medidor se tabulan a continuacin.

h(mm de Hg)

100 142 200 204 300 247 400 290

V t > Z A TRO D

1

1 7 4 Balances de materia

Gas de salida N 0 2 y aire

\

1 m 3 H 2 0 (lquda)/h

Gas de alimentacin | N 0 2 en aire

N0 2 disuelto en H 2 0

La densidad molar del gas de alimentacin puede determinarse a travs de la frmuli

( " m o l \ _ 12.2P(atm) l i t r o J ~ T ( K )

donde P y T son la presin y la temperatura absolutas del gas. Se uti l iza un detectot electroqumico para medir la concentracin de N 0 2 en los flujos de entrada y salidi del gas. El N 0 2 de la muestra de gas es absorbido por una disolucin a la que se aplica un voltaje fijo; a partir de la corriente resultante se determina la fraccin mol del N 0 2 en el gas. La curva de calibracin para el analizador es una linea recta en una grfica semilogartmica de y (moles de N 0 2 / m o l e s totales) en funcin de i (la lectura del analizador) que pasa a travs de los puntos

y (escala logartmica) R ( c o o r d e n a d a s r e c t a n g u l a r e s )

0.00166 20

0.1107 90

Se toman los siguientes datos:

T = 75F

P - 150psig

h (medidor de orificio) = 210 mm

R (analizador de N 0 2 ) = 82.4

R (analizador de N 0 2 ) = 11.6 (gas de salida)

(Gas de la alimentacin)

ni-

Fundamentos de los balances de materia 1 7 5

( g ) Determina la frmula de calibracin del medidor de orificio graneando en funcin de h en papel logartmico.

(b) Determina la frmula de calibracin del analizador del N 0 2 . (c) Dibuja y etiqueta el diagrama de flujo del proceso. M) Calcula la fraccin mol de N 0 2 en el flujo del lquido de salida. (Desprecia la

pequea cantidad de agua que sale con el gas de salida.) (e) Cunto N 0 2 se extrae cada hora a partir del gas de la alimentacin? Considera la torre de absorcin para N 0 2 que se describi en el problema 27. (a) Encuentra un algoritmo (una serie de ecuaciones) para determinar la velocidad

de flujo del agua de entrada (>(m 3 /h) que se requiere para dar una cierta fraccin mol de N 0 2 disuelto en la disolucin del producto [x (mol N 0 2 / m o l ) ] para los valores que se proporcionan de h (mm Hg), P(psig) , T ( F ) , Rtt y Rut.

(b) Escribe un programa de computador para leer los valores de h, P, T, Rct y l t w i i imprimir estos valores, despus leer un valor de x, calcular Q, i m p r i m i r x y Q, regresar y leer un nuevo valor de x, y as sucesivamente. El programa debe terminar cuando se lee un valor de x = 0.0.

(c) Prueba tu programa leyendo los valores de h, P, T, e n t y Rs y el valor de x calculado en el problema 27. Despus, calcula la velocidad de flujo de entrada del agua requerida para dar x = 0.01, 0.05, 0.1 y 0.2 para los mismos parmetros de entrada y salida del gas.

A continuacin se muestra un diagrama de flujo para un proceso de dos unidades en rgimen permanente, en el que se especifican las fronteras para denotar los sub-sistemas en los que deben tomarse los balances. Establece el nmero mximo de balances que pueden escribirse para cada subsistema y el orden en que los escribiras para determinar las incgnitas del proceso. (Vase el Ej . 4.4-1.)

30.

800 g/s 11

0.2 g A/g | n . 0.8 g B/g | L

I

Unidad t

1

200 g C/s - | 475 g/s

g A/g - x, g B/g

f I I

1 -

I g/s

x, g A/g Vi g B/g j - y 2 g C/g

Unidad . 2

x g A/g y 9 B/g i g C/g

& g/s

100 g A/s

- J 0.012 g A/g 0.588 g B/g 0.400 g C/g

Agua de mar, que contiene 3.50% en peso de sal, pasa a travs de una serie de 10 evaporadores. En cada una de las 10 unidades se evapora aproximadamente la misma cantidad de agua, que despus se condensa y se combina para obtener un flujo de productos que es agua pura. La salmuera a la salida del ltimo evaporador contiene 5.00% en peso de sal. Si el proceso se alimenta con 30 000 k g / h de agua de mar, calcula el rendimiento fraccionario de agua pura y el porcentaje en peso de 'al en la disolucin que sale del cuarto evaporador. Una unidad de destilacin que consiste en dos columnas se alimenta con una mezcla lquida que contiene 30% en mol de benceno (13), 25% de tolueno (T ) y 45% de

^ U e m a de c o m p u t a c i n

m "iiipw

1 7 6 Balances de materia

TRO D

I

32.

xileno ( X ) , a u n a velocidad de 1275 k m o l / h . E l producto inferior de l a pjj^ c o l u m n a contiene 9 9 % en mol de X y n a d a de B ; en este flujo se recupera el 9gj del X de l a alimentacin. E l producto superior de l a p r i m e r a c o l u m n a al imenta segunda co lumna. E l producto superior de l a segunda c o l u m n a contiene 99% e n ^ de B y n a d a de X . E l benceno recuperado en este flujo representa el 9 6 % del Be, l a alimentacin de esta co lumna. C a l c u l a las velocidades de flujo molar (kmol/j y las fracciones molares de los componentes en c a d a flujo de productos de amb* co lumnas .

L o s granos de caf contienen sustancias solubles en agua y otras que no lo son. Py, producir caf instantneo, se disuelve l a porcin soluble en agua hirviendo (es 4

6

Granos de caf tostado I y S

C

Percoladores

0

- " 1 1 1 - I - > I

Separador de ciclos

c

F

20% 1 80% C

Prensa

Secador por dispersin

5oWl 50% C

Secador 500 kg S/h (Caf

instantneo)

1400 kg/h 70% I balance de S y A

cir , preparando caf) en percoladores grandes, y se a l i m e n t a despus con el cali un secador en el que se evapora el agua, dejando el caf soluble como un polw seco. L a porcin insoluble de los granos de caf (el sedimento) pasa a travs I varias operaciones de secado, y los sedimentos secos se q u e m a n o se utilizan con m a t e r i a l de rehabilitacin de tierras. C o n l a disolucin extrada de los sedimenta en l a pr imera etapa de secado, se a l i m e n t a un secador p a r a j u n t a r l o con el flujo* s a l i d a de los percoladores. Aqu se m u e s t r a el d i a g r a m a de flujo de este proceso.

* D . F . R u d d , G . J . P o w e r s a n d J . J . S i i r o l a , Proceat Synthcsia. 1 9 7 3 , pginas 6 9 - 7 0 . Adapl**

c o n e l p e r m i s o d e P r e n t i c e - H a l l , I n c . , E n g l e w o o d C l i f f s , N . J .

Fundamentos de los balances de materia 1 7 7

Los smbolos S e I representan los componentes solubles e insolubles de los granos de caf, A es el agua y C l a disolucin que contiene 3 5 % en m a s a de S y 6 5 % en masa de A .

(a) C a l c u l a las velocidades de flujo ( k g / h ) de los flujos 1 a 8. (b) Si el lquido de sa l ida de l a prensa puede a l imentar u n secador s in afectar el

sabor del producto, en qu porcentaje se puede aumentar l a velocidad de produccin del caf instantneo?

Una mezcla lquida que contiene 4 0 % en mol de benceno y 6 0 % de tolueno se separa en una c o l u m n a de destilacin. E l vapor que sale de l a parte superior de l a c o l u m n a , que contiene 9 5 % de benceno, se condensa y se separa en dos fracciones iguales: u n a se toma como l a cabeza de l a destilacin, y l a otra (el r e f l u j o ) se hace recircular a la parte superior de l a co lumna. L a cabeza de l a destilacin contiene 9 0 % del benceno con que se aliment l a co lumna . E l h'quido que sale de l a parte inferior de l a c o l u m n a a l imenta un hervidor parcia l , donde se evapora el 4 5 % del lquido. E l vapor generado en este hervidor regresa a l a parte inferior de l a c o l u m n a , y el lquido residual constituye l a cola de l a destilacin. L a s composiciones de los flujos que salen del hervidor estn determinadas por l a relacin

^ i l - y B i = 2 . 2 o I B / ( 1 - I B )

donde j B y i B son las fracciones molares del benceno en los flujos de vapor y lquido, respectivamente. P a r a u n a base de 100 moles de alimentacin de l a c o l u m n a , c a l c u l a la velocidad de flujo molar de l a cabeza de l a destilacin y las velocidades de flujo molar, as como las fracciones molares de benceno en l a cola de l a destilacin, en el flujo de vapor enviado a l a c o l u m n a desde el hervidor y el flujo de lquido que sale de l a cola de l a destilacin.

E l jugo de n a r a n j a fresco contiene 12.0% en peso de slidos y el resto de agua; mientras el jugo de n a r a n j a concentrado contiene 4 2 % de slidos. Se utiliz i n i c i a l -mente un solo proceso de evaporacin p a r a concentrar el jugo, pero los componen-tes voltiles escaparon con el agua dejando al concentrado sin sabor. E l siguiente proceso resuelve este problema: se real iza urtajlesyiacin del evaporador con u n a fraccin del j u g o fresco; el jugo que entra al evaporador se concentra h a s t a que tiene 58%_de slidos, y el producto se mezcla con el jugo fresco desviado p a r a a lcanzar l a concentracin final de slidos deseada. V (a) C a l c u l a l a cantidad de jugo concentrado producido por cada 100 kg del jugo

fresco que al imenta el proceso y l a fraccin de l a alimentacin que se desva del evaporador.

(b) Los ingredientes voltiles que proporcionan el sabor estn contenidos en el jugo fresco que se desva del evaporador. Podras tener ms de estos ingredientes en el producto final, evaporando hasta conseguir (por ejemplo) un 9 0 % de slidos en lugar de 58%; entonces podras desviar u n a fraccin mayor del jugo fresco y, por lo tanto, obtendras un producto de mejor sabor . Sugiere las posibles desventajas de esta proposicin.

Un proceso de evaporacin-cristalizacin del tipo descrito en el ejemplo 4.54l se utiliza para obtener sulfato de potasio slido a part ir de u n a disolucin acuosk de esta sal. L a alimentacin fresca de este proceso contiene 18 .6% en peso de K 2 S O . E l precipitado hmedo consiste en cristales slidos de K 2 S 0 4 y u n a disolucin al 4 0 % en peso de K S O , en una relacin de 10 kg de c r i s t a l e s / k g de disolucin. E l fi ltrado,