Balance de materiales ingeniería industrial ingeniería química

1. Prof. Maxwell Altamirano
Clase práctica.
Unidad 2: Psicrometría.
Sumario:
Uso de la carta sicrométrica en procesos de calentamiento, enfriamiento, condensación y
saturación adiabática.
Ejercicios.
1. Se va deshumidificar aire a 43 °C saturado con vapor de agua según se muestra en la
figura. El aire sale del deshumidificador a 15 °C y se mezcla con la corriente de aire derivada.
El aire resultante de esta mezcla tiene una humedad de 0.02 kg H2O / Kg As. Calcule la
relación entre el flujo volumétrico de aire húmedo derivado y el flujo volumétrico de aire
húmedo que entra al deshumidificador. La presión de vapor del agua a 43 °C es de 70 mmHg
y a 15 °C 13.3 mmHg.
2. 30 m3 / h de aire húmedo a 90 °C y con una temperatura de bulbo húmedo de 35 °C
es alimentado a un secador que opera adiabáticamente.
a) ¿Cuál es la mínima temperatura a la cual puede ser enfriado el aire en el secador?
b) ¿Cuál es la máxima evaporación que puede ser obtenida?
c) Si se alcanza la máxima evaporación, ¿cuál es el flujo volumétrico de la corriente
gaseosa que sale del secador?
3. En una planta se utiliza una torre de enfriamiento de agua, en la cual entran 7 m3 / min de
agua a 46 °C y sale a 25.5 °C. El aire que entra a la torre tiene una temperatura de 24 °C y 18
°C de temperatura de bulbo húmedo y sale con una temperatura de 38 °C y 29 °C de bulbo
húmedo. ¿Cuál es la capacidad volumétrica del ventilador?
4. En un secador adiabático entran 1000 Kg / h de un material con una humedad sobre
base seca de 60% y sale con una humedad del 5 %. Para el secador se dispone de aire húmedo
a 48 °C y una presión parcial de vapor de agua de 2 mmHg el cual se calienta antes de entrar al
secador. A la salida del secador el aire se encuentra a 55 °C y humedad relativa del 25 %.
Calcúlese:

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a) La temperatura de entrada del aire al secador.
b) El volumen de aire que entra al secador.
c) La cantidad de calor suministrado en el calentador.
5. Para el proceso representado en la figura, calcule:
a) El porcentaje de la corriente de alimentación que se desvia.
b) El flujo de agua condensada.
c) El calor extraído en el enfriador.
Datos:
Tbs1 = 104 °F.
Tbh4 = 82 °F.
Tbs5 = 50 °F.
Tbs7 = 77 °F.
Yr = 60 %.
GAh7 = 30 m3 de aire húmedo / min.
6. Para el diagrama de equipos mostrado en la figura, calcular:
a) El flujo másico de aire a la entrada del enfriador y a la salida del calentador.
b) El calor transferido en el calentador y en el enfriador.
c) La cantidad de agua absorbida en el saturador adiabático.
1 2
3
4 5 6 7
8
3
1 2
4 5 6 7
Saturador
adiabático

3. Prof. Maxwell Altamirano
Datos:
Tbs1 = 70 °F.
Tbh1 = 57 °F.
mAh1 = 80 kg de aire húmedo / min.
Yr = 60 %.
Tbh4 = 57 °F.
Tbs6 = 50 °F.
Tbs7 = 80 °F.
magua8 = 0.6 kg de agua condensada / h.