Practica 2 Régimen No Permanente [PDF]

Zitiervorschau

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO

Facultad de Química

Laboratorio de ingeniería química I ()

Semestre 2021-ll

Guión 2: Balance de materia a régimen no permanente

Alumno: Pedraza Zapata Martín

Nombre del profesor: Yamileth Martinez Vega

Grupo: 2

Fecha: 19-abril-2021

PROBLEMA A RESOLVER  

Establecer la ecuación de balance de materia para el MEG durante la etapa de dilución Esta ecuación debe permitir conocer la variación de la concentración del MEG a lo largo del tiempo

TABLA 1. Composición de las muestras θ [min] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

IR 1.364 1.356 1.348 1.344 1.341 1.339 1.337 1.336 1.335 1.3343 1.3343 1.3331 1.3331

% en masa 31.8 23.8 15.8 11.8 8.8 6.8 4.8 3.8 2.8 2.1 2.1 0.9 0.9

Tabla 2. Medición de flujo de salida No. 1 2 3 4

∆V [mL] 100 100 100 100

∆θ [s] 18.54 19.81 18.56 15.4

∆V/∆θ [mL/s] 5.3937433 5.0479556 5.387931 6.4935065

5

100

18.58

5.3821313

Promedio (ml/s)

5.5410535

Promedio (ml/min)

332.46321

CMEG [g/ml]

4. Con los datos de la Tabla 3 hacer una gráfica de la concentración de Meg-vs-Tiempo

MEG VS t y = 0.3087e-0.299x R² = 0.9892

0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

2

4

6

8

10

12

14

TIEMPO [min]

Conteste lo siguiente (Cuestionario) 1. Indicar gráficamente las variables del proceso que demuestran que el mezclado es a régimen no permanente La concentración de MEG cambia conforme va transcurriendo el tiempo

MEG VSyt = 0.3087e-0.299x R² = 0.9892

0.4

CMEG [g/ml]

0.3 0.2 0.1 0 0

2

4

6

8

TIEMPO [min]

10

12

14

TABLA 4. HOJA DE BALANCE

Nomenclatura Unidades Corrientes Entrada Salida Flujo volumétrico

E,S

ml/min

-----

Flujo másico

E* , S*

g/min

-----

----

1

Fracción masa de agua

𝑋𝐸𝐻2𝑂 , 𝑋𝑆𝐻2𝑂

332.46321

------

335.6095088 ------. 682(𝑡 = 0 min) = 0.762(𝑡 = 1 𝑚𝑖𝑛) = 0.842(𝑡 = 2 𝑚𝑖𝑛) = 0.882(𝑡 = 3 𝑚𝑖𝑛) = 0.912(𝑡 = 4 𝑚𝑖𝑛) = 0.932(𝑡 = 5 𝑚𝑖𝑛) = 0.952(𝑡 = 6 𝑚𝑖𝑛) = 0.962(𝑡 = 7 𝑚𝑖𝑛) = 0.972(𝑡 = 8 𝑚𝑖𝑛) = 0.979(𝑡 = 9 𝑚𝑖𝑛) = 0.979(= 10 𝑚𝑖𝑛)

--------

= .991(𝑡 = 11 𝑚𝑖𝑛) = 0.991(𝑡 = 12 𝑚𝑖𝑛) =1

Fracción masa de MEG

𝑋𝐸𝑀𝐸𝐺 , 𝑋𝑆𝑀𝐸𝐺

-----

0

0.318 t=0 0.238 t=1 0.158 t=2 0.118 t=3 0.088 t=4 0.068 t=5 0.048 t=6 0.038 t=7 0.028 t=8 0.021 t=9 0.021 t=10 0.009 t=11 0.009 t=12

------

Densidad

𝜌

g/ml

1

1.038955 1.028635 1.018315 1.013155 1.009285 1.006705 1.004125 1.002835 1.001545 1.000642 1.000642 0.999094 0.999094

------

Análisis de resultados Los resultados experimentales pudieron ser descritos por la ecuación que dedujimos al principio de esta práctica, se observó el cambio de la concentración de MEG a través del tiempo lo cual nos demuestra el régimen no permanente la cual es una de sus características principales, los resultados de la pendiente nos pueden ayudar para saber su concentración a cualquier tiempo del proceso de dilución de MEG en agua Conclusiones La resolución del balance de masa a partir del método de variables separables permitió conocer la concentración de MEG a cualquier tiempo durante la etapa de dilución infinita en un procesos a régimen no permanente, dicha concentración disminuye al paso del tiempo y tiene una tendencia exponencial como lo demuestra la gráfica Respuesta al problema El problema se pudo resolver ya que la ecuación planteado puede describir el comportamiento de la concentración de MEG a cualquier tiempo