Sesión N° : 04BALANCE DE MATERIA Ing. Rocío Córdova Ubillús 1 Recordamos … - ¿Cuáles son los principales contaminantes del aire? - ¿Qué significa PM10? - ¿Cuáles son los principales problemas ambientales de la contaminación del aire? - ¿Qué es Gestión Ambiental y cuál es su importancia en la Industria? 2 3 . • En una refinería de petróleo.Medidas para mejorar la Gestión ambiental Enumera 5 medidas a tener en cuenta para reducir niveles de contaminación ambiental. • En una fábrica de harina de pescado. el estudiante será capaz de analizar la gestión ambiental en un proceso industrial.Logro de la sesión Al finalizar la sesión. en base a balances de materia de contaminantes. 4 . Proceso Metalúrgico 5 . el sistema será el equipo. despreciando las variaciones internas (moleculares) 6 . se acumula o sale. Toda la masa que ingresa a un área. químicas y biológicas. Para ello.LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MATERIA La masa no se crea ni se destruye durante actividades físicas. los detalles internos de detalles de la maquinaria. Ley de Conservación de Contaminantes ???? ????? ???? ????? ???? ????????? − = ??? ??????? ?? ??????? 1 ??? ???? ?? ??????? 1 ?? ??????? 1 7 . 20 8 . p.Brown.Diagrama de Flujo modelo Fuente: Berthouex . (2014). Elaborar el esquema de balance. El disolvente se pierde por evaporación y con las gotitas que no se adhieren a las partes. pero algunos se desperdicia. Las partes secas pintadas salen de la cabina a una velocidad de 304 kg / h. y la pintura es 50% de disolvente y 50% de pigmento sólido. El uso de pintura es de 10 kg / h. 9 . Supongamos que todo el disolvente se ha evaporado de la pintura adherida cuando la pieza sale de la cabina de pintura. Una parte del pigmento de la pintura se adhiere a las partes de metal. donde son esterilizados con una pintura a base de disolvente.Situación 1: Pérdida de solvente en una cabina de pintado Piezas de metal sin pintar entran en una cabina de pintura de aerosol a una velocidad de 300 kg / h. Brown. (2014).60 10 . p.Diagrama de flujo del área 10 Fuente: Berthouex . teniendo que remover periódicamente los sólidos. una acumulación positiva va seguida de un periodo de acumulación negativa. por lo tanto.Acumulación de Contaminantes La acumulación de material solo puede hacerse temporalmente. lo que hace reducir la eficiencia. Los sólidos precipitan en el fondo de un tanque. 11 . Ablandamiento y Regeneración de Agua R+198 12 . Identificar los componentes auxiliares: Aire seco. temperaturas y otras condiciones no necesitan ser mostradas. agua. o una alimentación de 1000 kg. Seleccionar los límites de la región a la que se hará el balance de materia. Fijar la base para dar solución al problema.Reglas para formular Balances de Materia Dibujar un diagrama de flujo para el problema y mostrar todas las cantidades conocidas y corrientes. 13 . un intervalo de tiempo de un día. Escribir las ecuaciones de balance chequeando las unidades. por ejemplo. Presiones. sólidos inertes. la corriente de gas de entrada a un filtro de tela es de 4000 m3 estándar / min y la carga de partículas de polvo es 0. El volumen de aire eliminado con el polvo recogido es insignificante. Calcular la concentración de polvo en el aire emitido y la masa de polvo eliminado por el filtro.005 Kg / m3. 14 .Situación 2: Evaluación de emisiones gaseosas. La eficiencia de retención de partículas es 99.25%. Durante una prueba de emisiones a la atmósfera. Fuente: Berthouex . (2014).Brown.64 15 . p. Base: 1 min = 4000 m3 de aire/min Componente auxiliar: polvo (se asume inerte) Límites del sistema: Equipo de filtración de fábrica • Masa de polvo en el filtro: ???? = 4000 ?3 /??? 0.005??/?3 16 . 5??/?3 3 4000 ? ൗ??? 0. ?? − ?.005 ൗ 3 = ????? + 0. ????/??? 17 0.• Balance de materia de solidos: 3 ? ൗ??? 4000 ?? 0.9925 ? ????? = 0.005 ?? ൗ 3 ? .15 ????? 3 ? ൗ??? 4000 ?? ??? ??ൗ ??? = = 37. ?? = ??.15 ?????? = ??. Análisis de Sólidos en agua para Caldero ??? ?? ???? = ????? − ???? 18 . ? para un agua de alimentación por El consumo de vapor es 1000 Kg/día. Calcular la purga. 19 .Problema Propuesto Un sistema de caldero va a ser controlado tal que los sólidos totales disueltos en la purga no exceda ????? = 2000 reposición que tiene ???? = 200 ?? . ? ?? . La concentración del marcador se mide después de que se ha mezclado con el flujo en la tubería.Actividad Práctica Grupal El flujo se mide mediante la adición de una masa conocida de trazador inerte. La concentración de cloruro por encima del punto de inyección es de 50 mg/l. Determinar el flujo de agua de alimentación. Se inyecta una solución de 200000 mg/l (20% en peso) de cloruros a razón de 5 l/min. Considerar un estado estacionario. La concentración medida en las corrientes de salida es 1000 mg/l. tal como cloruro o litio. 20 . ya que no es posible instalar un medidor de flujo convencional en una tubería. AUTOEVALUACIÓN 1. Qué tipo de contaminantes son comunes en procesos industriales? 21 . Cuáles son los pasos a tener en cuenta para realizar un balance de materia? 2. ACTIVIDAD PROPUESTA Desarrollar el balance de materia total y parcial en el caldero y el sistema de ablandamiento de agua de la Planta Piloto.mx/publicaciones/libros/457/estimacion4.inecc. Leer para reforzar el tema: http://www2.pdf 22 .gob. Bibliografía Orozco.pdf 23 . Madrid: International Thomson Editores. Problemas Resueltos de Contaminación Ambiental. Berthouex . Pollution Prevention and Control . (2014). Carmen (2003). Bookboon.Part II.mx/publicaciones/libros/457/estimacion4.inecc.Brown.gob.com http://www2.