QUÍMICA INDUSTRIAL

1. Como se muestra en el diagrama de flujo de la figura, en un molino de papel Kraft se utiliza un
espesador a contracorriente que consiste en tres etapas para lavar un “lodo blanco” que
contiene 35 % de sólidos (CaCO3) y 17 % de NaOH en agua.
Se utilizan dos corrientes de lavado: la primera (corriente 5) contiene 4 % de sólidos en
suspensión, 6 % de NaOH y el resto agua, mientras que la segunda (corriente 8) no lleva
sólidos, contiene 2 % de NaOH y el resto agua.
Los líquidos claros de las etapas Ι y ΙΙ contienen 0.5 % de sólidos en suspensión; el líquido claro
de la etapa ΙΙΙ contiene 0.4 % de sólidos.
de alimentación (corriente 1), y el lodo lavado de la etapa ΙΙ contiene una tercera parte de
sólidos.
El lodo lavado de la tercera etapa (corriente 9) contiene 32.5 % de sólidos y 2.5 % de NaOH, y
los flujos de las corrientes 7 y 9 son iguales.
Todas las composiciones están dadas en base masa.
Supóngase que en cada etapa, la solución clara y la solución acarreada en el lodo lavado tienen
la misma concentración.
a. Construya una Tabla de Grados de Libertad y determine si el problema está especificado
correctamente.
b. Suponga que la Tabla de Grados de Libertad, antes de elegir una base, presenta la
información siguiente:

2. ¿En donde debiera elegirse la base?
¿Cuál sistema de balances debiera resolverse primero?
c. Calcule la concentración de NaOH en la corriente 4. Explique la estrategia de resolución y detalle los
pasos de cálculo.
d. Suponga ahora que el contenido de sólidos en las corrientes de recirculación (10 y 6) es despreciable.
¿De qué manera afecta esto a los Grados de Libertad del problema?
e. Suponga que se cambia la relación especificada entre las corrientes (5) y (1), por una
composición conocida de NaOH en la corriente (7), es decir, (w7NaOH = 0.10).
¿Cómo se afectan los Grados de Libertad del problema?
¿Cómo se afecta su resolución?

4. a) Construya una Tabla de Grados de Libertad y determine si el
problema está especificado correctamente.

8. b) Suponga que la Tabla de Grados de Libertad, antes de elegir una
base, presenta la información siguiente:
¿En donde debiera elegirse la base?
¿Cuál sistema de balances debiera resolverse primero?
Unidad III y se debe resolver primero el balance de esta unidad.

9. • C) Calcule la concentración de NaOH en la corriente 4.Explique la
estrategia de resolución y detalle los pasos de cálculo.

12. d) Suponga ahora que el contenido de sólidos en las corrientes de
recirculación (10 y 6) es despreciable. ¿De qué manera afecta esto a
los Grados de Libertad del problema?

14. e) Suponga que se cambia la relación especificada entre las corrientes
(5) y (1), por una composición conocida de NaOH en la corriente (7), es
decir, (w7NaOH = 0.10).
¿Cómo se afectan los Grados de Libertad del problema?
¿Cómo se afecta su resolución?