O P E R A C I O N B E U N I T A R I A S

2014

BALANCE DE MATERIA

Y ENERGIA

Operaciones Unitarias I

Docente: Jorge Domnguez Castaeda

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA-ING.

AGROINDUSTRIAL

INTEGRANTES:

vila Gonzales Carlos Omar J.

Miano Rosas Rocio Marilyn.

Purisaca Salinas Johanna Paola.

Paredes Nonato Lars Nilsson.

Vidal Valle Jhaella Melissa.

BALANCE DE MATERIA PLTANO DE LA ISLA

DIAGRAMA DEL PROCESO:

MATERIA PRIMA

RECEPCION

SELECCION

LIMPIEZA

PESADO

DESCASCARADO

PESADO

TROZEADO

DESHIDRATADO

PESADO

ENVASADO

ALMACENADO

DETERMINACION DE HUMEDAD

BALANCE DE MATERIA EN LA ESTUFA:

- Sale:

ms = mplaca + mpltano

43.40 = 41.74 + mpltano

mpltano = 1.66 gr

- Entra:

mpltano= 6.08 gr

- Pierde:

mentra = msale + mpierde

6.08 = 1.66 + mpierde

mpierde = 4.42 gr

PORCENTAJE DE HUMEDAD DE LA PULPA:

ESTUFA mpltano=6.0 gr

mplaca=6.08 gr

msalida = mpltano + mplaca =

43.40gr

H2O

HALLANDO CALOR ESPECFICO (Cp):

Donde:

a = %H2O

b = % m.s

Datos:

a = 72.69%

b = 27.31 %

BALANCE DE MATERIA EN EL DESHIDRATADOR:

OPERACIN ENTRA SALE QUEDA

M.P Humedad m.s M.P Humedad m.s M.P Humedad m.s

Materia Prima 5058 0 0 0 0 0 5058 0 0

Descascarado 5058 0 0 1831.09 0 0 3226.91 0 0

Troceado 3226.91 2345.64 881.27 0 0 0 3226.91 2345.64 881.27

Deshidratado 3226.91 2345.64 881.27 2228.5 ? 0 998.41 117.14 881.27

Balance de materia global:

mentra = msale + mqueda . Ec. General

- Descascarado:

5058 = 1831.09 + mqueda

mqueda = 3226.91

- Troceado:

3226.91 = 0 + mqueda

mqueda = 3226.91

- Deshidratado:

3226.91 = msale + 98.41

msale = 2228.5

BALANCE ESPECFICO DE HUMEDAD:

En la materia prima, la humedad que entra es:

Hentra = Hcscara + Hpulpa

o Slo tenemos la humedad de la pulpa:

Hpulpa = 72.69 %

No podemos hallar la Humedad del producto

En el descascarado no podemos calcular la materia seca y

la humedad que se elimina de la cascara

(Suponiendo que las prdidas de humedad en el

descascarado es despreciable)

En el troceado no se elimina nada, por lo que:

mentra(Hentra) = msale(Hsale)

Dato:

Hentra = 72.69%

En el deshidratado:

mentra(Hentra) = msale(Hsale)+ mqueda(Hqueda)

3226.91(0.7269) = (mentra mqueda)Hsale+ 998.41(Hqueda) (I)

Calculando Hqueda:

Debido a que en el deshidratado no se elimina materia

seca:

msentra= msqueda + mssale

msqueda = 881.27

Tenemos:

Masa que queda del producto:

mqp = 998.41 gr

Cantidad de materia seca que queda:

msp = 881.27 gr

Calculando el porcentaje de materia seca en el producto:

998.41 100%

881.27 x

Calculando el porcentaje de humedad en el producto:

Hqueda = 100 88.267 = 17.733 % (II)

Reemplazando II en I:

2345.64 = (3226.91 98.41) Hsale + (998.41)(0.17733)

2345.64 = 2228.5 Hsale + 177.05

Hsale = 0.97

Hsale = 97%

Hallando el Rendimiento en Materia Prima:

63.7981 %

Hallando el Rendimiento en Producto Terminado:

19.7392%

Hallando la eficiencia:

72.54%

BALANCE DE ENERGIA:

Le=Ls+Vs

3226.91-998.41=Vs

Vs=2228.5

Qproducto + m +Qperdido = Qaire + m%(h1+h2)

DESHIDRATADO

R

T=50C

Ve (flujo de

vapor)=20Hz

T =27C %H=45%

Aire hmedo

Vs(Vapor de agua de salida)

Ls=998.41g

%H=97.733%

%Ms=88.267%

T=60C

Le=3226.81g=3.22691kg

%H=72.69%=2345.64g

%Ms=27.31%=881.27g

T=24.1C

BALANCE GLOBAL:

Sabiendo que:

Flujo msico=m/t considerando el proceso de

deshidratado en un t=6h

Flujo = 20 Hertz = 20x3600x6= 432000g=432 kg

BALANCE DE ENERGIA GLOBAL:

Reemplazando en (*)

mCpT + m + Qp = mCpT + m%H(h1 h2)

mCpT + mVe Ve + Qperdido = maire seco CpT + m%H(h1 h2)

(3226.91g x 0.836kcal/kg x (5024.1)C) + (2228.5g x 619.45Kcal/kg) + Qp = (432

000g x 0.241kcal/kg x ( 60 27)) + 432000 x0.6 x(12.42 -61.93)kcal/kg

(3.22691Kg x 0.836kcal/kg x (5024.1)C) + (2.2285kg x 619.45Kcal/kg) + Qp =

(432 Kg x 0.241Kcal/kg x( 50 27)C) + 432kg x0.6 x(12.42 -61.93)kal/kg

69.87kcal + 1380.44kcal + Qp= 2394.58-12832.99

Qp = -10438.41kcal (69.87+1380.44)kcal

Qp=-11888.72 kcal durante 6 horas

Por lo tanto el calor perdido por hora representa

Qp=-11888.72/6

Qp=-1981.45 kcal