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Recirculación, derivación y purga
RECIRCULACIÓN,
DERIVACIÓN Y PURGA
Se presenta recirculación
cuando uno de los productos de una unidad se devuelve a otra unidad anterior:
En
este caso la alimentación (A) a la primera unidad es igual a la alimentación
fresca (AF) al proceso más la recirculación (R). Existen varias razones para utilizar la recirculación en un
proceso químico, como por ejemplo: recuperación y utilización de reactivos no
consumidos, recuperación de catalizadores, dilución de un flujo de un proceso,
circulación de un fluido de trabajo como en los refrigeradores.
Se
presenta desviación (o bypass)
cuando una fracción de la alimentación a una unidad del proceso se desvía de la
unidad y se combina con el flujo de salida de la misma o de otra unidad
posterior. Generalmente, la finalidad de utilizar la desviación es influir en
la composición y las propiedades del producto.
Se presenta purga
cuando una fracción de la recirculación
se extrae del proceso para eliminar
una acumulación de materiales inertes o indeseados.
Los cálculos de desviación, recirculación y purga se
realizan de la misma manera: se dibuja y se etiqueta el diagrama de flujo y se
usan los balances generales, los balances de las unidades del proceso y los
balances alrededor del punto de mezclado para determinar las incógnitas del
problema.
Referencia
Universidad Tecnológica de
Pereira. (Enero de 2011). Balances de
materia. Obtenido de
http://blog.utp.edu.co/balances/files/2011/01/BMSINREACCI%C3%93N.pdf
Problemas Propuestos
Problema 1.
Problema 2.
Problema 3.
Solución del Problema 1.
Solución del problema 2.
Solución del Problema 3.
Clasificación de los procesos químicos
Intermitentes
o por lotes
|
Continuos
|
Semicontinuos
|
La alimentación se introduce al sistema al
principio del proceso, y todos los productos se extraen juntos tiempo
después.
|
Las
entradas y salidas fluyen continuamente durante el proceso.
Alimentación y descarga, fluyen en forma
continua durante el proceso
|
La combinación de los dos anteriores
|
Procesos
|
Estado Estacionario
|
Estado no estacionario o transitorio
|
Las variables permanecen constantes con el tiempo
|
Las variables presentan cambios con el tiempo
|
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Balance de materia en la industria alimentaria.
CONCEPTOS DE BALANCE
DE MATERIA
En la industria
alimentaria se llevan a cabo procesos físicos y procesos químicos. Por un lado, en los procesos físicos se realizan transformaciones de los materiales sin que cambie
en la estructura molecular de los mismos, conservando así las propiedades de
los materiales originales que ingresan al proceso. Por otro lado, en los
procesos químicos se produce un reacción química con la que se consumen reactivos
para la obtención de productos que posean una nueva estructura molecular y
diferentes propiedades a las originales.
Para realizar el
Balance de Materia de los procesos físicos se aplica la siguiente ecuación:
Materiales
que entran a un proceso = Materiales que salen del proceso
M1+M2=M3
El Balance de materia de los procesos químicos establece que el consumo de reactivos igual a la generación de productos como se muestra en la ecuación:
R1+R2=P1+P2
BALANCE DE MATERIA DE HELADO
En el proceso del Helado la eficiencia, el equipo utilizado y el procesamiento se están directamente involucrados con las pérdidas post-homogenización y pre-envase.
Para las pérdidas post-homogenización el equipo involucrado es el pasteurizador por tandas, el homogenizador y el enfriador por placas. Para las pérdidas pre-envase el equipo relacionado a las perdidas es el incorporador de aire para la mezcla de helado.
El total de perdidas post-homogenización y pre-envase en este ejemplo es de 8.2%. El rendimiento obtenido es de 91.8%.
A continuación se muestran datos acerca de la producción de Helado en este ejemplo y su diagrama de balance de materia:
Para el balance de materia, el equipo que se utilizó en este ejemplo fue: pasteurizador por tandas, homogenizador, enfriador por placas y máquina para helado.
Referencia.
Acevedo, J. H. (Diciembre de 2005). Elaboración de un Balance de Masa Para
Yogur, Helado, Queso Zamorella y Queso Crema en La Planta de Lácteos de
Zamorano . Obtenido de
http://bdigital.zamorano.edu/bitstream/11036/1058/1/T2008.pdf
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