BALANCES DE MASA Y ENERGIA

CARRERA: INGENIERIA QUIMICA
MODULO: ANALISIS DE PROCESOS
CURSO: BALANCES DE MASA Y ENERGIA
SEMESTRE: 4°
HORAS DE TRABAJO: 5 / SEMANA
CLAVE:

BALANCES DE MASA Y ENERGIA.

Una de las actividades más relevantes que desempeña el Ingeniero Químico en la Industria es la formulación de los balances de masa y energía para el análisis y diseño de proceso.

El objetivo de este curso es que el alumno, teniendo como fundamento los principios y leyes fisicoquímicas, se familiarice con la metodología de cálculo de balances de masa y energía que involucran algunos equipos específicos y que le permitan, posteriormente, integrarlos en un proceso.

C O N T E N I D O:

1. Introducción:
1.1 ¿Qué es el Ingeniero Químico?
1.2 La ingeniería química en México.
1.3 Campos de trabajo en la industria.

2. Sistemas de unidades y análisis dimensional:
2.1 Unidades fundamentales y derivadas
2.2 Sistemas de unidades.
2.3 Ecuaciones dimensionales.
2.4 Grupos adimensionales.
2.5 Métodos para la obtención de ecuaciones dimensionales.
(Teorema  y método de Buckingham).

3. Principios generales:
3.1 Principio de conservación de la masa.
Principio de continuidad.
3.2 Principio de conservación de energía.
3.3 Ecuación de estado.
3.4 Principio de estados correspondientes.
3.5 Mezclas de gases reales.
3.6 Funciones termodinámicas y aplicaciones.
1a Ley, termoquímica;
2a Ley, criterios de equilibrio, relaciones de Maxwell, construcción de diagramas y su utilización (Mollier, factor de compresibilidad, constante de Henry, etc.)
3.7 Termodinámica de gases reales
Cálculo de actividad y fugacidad en componentes puros y en mezclas.
3.8 Constantes de equilibrio en sistemas homogéneos y heterogéneos.
(Sistemas ideales y reales).

4. Balances de masa y energía:

Balances de masa.
4.1 Selección de la base de cálculo.
4.2 Balance total y por componente.
4.3 Cálculo en base masa y mol.
4.4 Balances con recirculaciones.
4.5 Balances con “by-pass”.
4.6 Balances en operaciones consecutivas (paralelo, contracorriente y cruzada). 4.7 Método de Nagiev.

Balances de energía.
4.8 Cálculo de cambio de entalpia. Calor sensible y calor latente.
4.9 Teorema de Bernoulli.
4.10 Balance general de energía.
4.11 Calor de mezclado y solución.
4.12 Diagramas entalpia-concentración.
4.13 Balances combinados de masa y energía.
4.14 Aplicación a las operaciones unitarias.
4.15 Destilación.
4.16 Humidificación.
4.17 Secado.