Ingeniería de procesos agroalimentarios

Tecnologías e Industrias Agrarias y Alimentarias. Vapor orgánico. Conductividad térmica del acero. Calor latente de condensación. Disoluciones

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INGENIERÍA DE PROCESOS AGROALIMENTARlOS l' Convocatoria - Junio 2004. PROBLEMAS

Nombre:

Le Se quieren tratar 660 kg/hora de semiJlas oleaginosas que contienen un 60% de aceite, en una batería de extractores en contracorriente alimentando 200 kg/hora de un disolvente orgánico puro. Si se desea que el residuo que sale al final de la batería de extractores tenga un contenido en aceite inferior al 8%, calcular cuántas etapas Jdeales serán necesarias y los caudales de las corrientes extracto y residuo que salen de la batería.

Por un error de operación se produce una inversión de los fluJos y se pasa el proceso a corrientes paralelas, introduciendo alimentación y disolvente puro en la primera etapa. ¿Cuál sería en este caso, el caudal y la composición de las corrientes que salen de la primera etapa?¿ Y de la segunda? Justifica esta respuesta.

En ensayos previos se ha estableCIdo que el residuo retiene 0,666 kg de disolución por cada kg de sólido inelie, observándose que dicha relación se mantiene constante independientemente de la composición de la disolución. Suponer que las corrientes extracto se encuentran totalmente libres de sólido inerte

5 puntos

2.- Para condensar un vapor orgánico se utiliza un cambiador de carcasa y tubos 1-2. Éste consta de un cIerto nÚmero de tubos metálicos de acero de 25 mm de diámetro exterior y 2,5 mm de espesor. El factor corrector FT para este cambiador puede considerarse la unidad. Por el interior de los tubos circula agua a 0,6 mis, que emra por los tubos a 290 K Y no está permitIdo que su temperatura de salida sea superior a 3J O K.

Si sobre el exterior de los tubos se ha de condensar 75 kg/min del vapor orgánico, ¿qué longitud ha de tener cada tubo y el número de ellos que se necesitan.

El coeficiente de transmisión de calor por el lado de] agna es 2160 y el del lado del vapor es 690 kcal/m2 K. El coefJciente global de transmisión de calor desde el vapor al agua se reduce en un 17% a causa de los efectos del ensuciamiento y de las costras

Para la misma configuración del cambiador (mismo tipo, igual n° de tubos) y el n1JSmo caudal de vapor orgánico, cuál selía la longitud de los tubos si se lI1crementa el caudal de agua en un 60%, manteniéndose su temperatura de entrada en 290 K.

Conductividad térrnica del acero 45 W/l11K

Calor latente de condensación del vapor orgánico a 345 K, 315 kJ/kg