BMEjemplo 7:
Una lechada que consiste en un precipitado de CaCO3 en solución de NaOH y H2O, se lava con una masa igual de una solución diluida de 5 % (en masa) de NaOH en agua.
La lechada lavada y sedimentada que se carga de la unidad contiene 2 libras de solución por cada libra de sólido (CaCO3). La solución clara que se descarga de la unidad puede suponerse de la misma concentración que la solución acarreada por los sólidos. La lechada de alimentación contiene iguales fracciones masa de todos sus componentes.
Calcule la concentración de la solución clara.
ESQUEMA:
SOLUCIÓN:
Las relaciones a considerar partiendo de los datos del esquema son:
Para poder expresar la relación 3 se va a igualar la composición de NaOH en las corrientes 3 y 4, se debe efectuar un cambio de base en la corriente 3, planteándose de la siguiente manera:
En función de los flujos y las composiciones:
Encontrándose que:
Reemplazando los valores, la relación R3 se plantea como:
Para resolver se toma como base:
Resolviendo el sistema de ecuaciones se encuentra que:
Reemplazando los resultados anteriores en la ecuación dependiente para el balance de agua se comprueba la correcta solución de las ecuaciones, ya que los valores encontrados deben satisfacer su ecuación de balance:
Balance de masa y energía en procesos de combustión 