presentacion

2. En el proceso de recuperación del ácido glucónico, el caldo de fermentación concentrado, con un contenido del 20% en peso de ácido
glucónico, se enfría en un cambiador de calor como paso previo a su cristalización. Para ello deben enfriarse hasta 6°C, 2000
𝑘𝑔
ℎ
de
líquido a 90°C que procede de un evaporador. El enfriamiento se alcanza intercambiando calor con 2700
𝑘𝑔
ℎ
de agua que se encuentra
inicialmente a 2°C. si la temperatura final del agua de refrigeración es de 50°C, ¿cuál es la velocidad de pérdida de calor de la
disolución de ácido glucónico hacia los alrededores? Supóngase que la capacidad calorífica del ácido glucónico es 0,35
𝑐𝑎𝑙
𝑔.°𝐶
.
Solución:
Como bien sabemos el ácido glucónico así como el agua de la solucion se encuentran a una temperatura de 90 °C al inicio y 6°C al
final.
esperamos una salida del ácido que sea de:
(2000
𝑘𝑔 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜
ℎ
)(
20 𝑘𝑔 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑔𝑙𝑢𝑐ó𝑛𝑖𝑐𝑜
100 kg líquido
)(
1000 g ácido
1 kg ácido
)(0,35
𝑐𝑎𝑙
𝑔.°𝐶
)(90°C – 6°C) (
1 kcal
1000 cal
) = 11 760 𝑘𝑐𝑎𝑙/ℎ
la salida del agua de la solución es de:
(2000
𝑘𝑔 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜
ℎ
)(
80 kg H2O
100 kg líquido
)(
1000 g H2O
1 kg H2O
)(1
𝑐𝑎𝑙
𝑔.°𝐶
)(90°C – 6°C) (
1 kcal
1000 cal
) =134 400 𝑘𝑐𝑎𝑙/ℎ
la merma del calor es de :
11 760 𝑘𝑐𝑎𝑙/ℎ + 134 400 𝑘𝑐𝑎𝑙/ℎ = 146 160 𝑘𝑐𝑎𝑙/ℎ
El enfriamiento es de:
(2 700 𝑘𝑔 𝐻2𝑂 / ℎ)(1
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑘𝑔.°𝐶
)(50°C -2°C) = 129 600 𝑘𝑐𝑎𝑙 / ℎ.
La perdida de calor hacia los alrededores es de :
146 160 𝑘𝑐𝑎𝑙 / ℎ – 129 600 𝑘𝑐𝑎𝑙 / ℎ = 16 560 𝑘𝑐𝑎𝑙 / ℎ.