Unidad 1. Actividad 2. Los balances de masa, energía y sus reacciones

1a.  Una  planta de lodos  activados  tiene una descarga  de  1 m3/s, la cual  no cumple con la  NOM-001-SEMARNAT-  1996, ya que contiene una concentración  media de 15  mg/L de  ortofosfatos representados  como fósforo total  (PT).  El efluente va a un  rio cuyo caudal  es  de  25 m3/s  y una concentración  promedio  de 0.01 mg PT/L. ¿Cuál  es  la concentración resultante de  PT en el  río después  de la descarga de la planta?  ¿Qué concentración  debe arrojar la PTAR  para cumplir con la norma si  el reúso  de sus  descargas debe  ser  de Tipo B  como promedio mensual?

= Q_iC_i+Q_eC_eKVC=0 =Q_iC_i + Q_eC_e KVC

Q_iC_i+ Q_eC_e KVC=0

Despejamos C concentración total en el cuerpo de agua

C=Q_iC_i/Q_e + KVC

Sustituye

C==

Para el reusó de tipo B la planta tiene permitido una concentración de 30mg/día

 

 1b.  Una central eléctrica  a base  de carbón produce 1000 megawatts  (Mw) de electricidad,  quemando combustible con un contenido de energía de los 2800  Mw.  340 Mw  se pierden  en forma de calor  en las chimeneas,  lo que deja 2460  Mw para las  turbinas  que mueven el  generador  productor de electricidad. Sin embargo,  la eficiencia térmica de las  turbinas  es  de sólo 42%.  Es  decir, 42%  de la energía llega al  generador y  el  resto es calor  residual  que debe removerse mediante agua de enfriamiento.  Se supone  que para eliminar  este calor residual  se utiliza el  agua proveniente de  un  río adyacente que tiene un gasto total  de 100 m3/s. ¿Qué tanto aumentará la temperatura del  río  a resultas  de la  adición de este calor?

El cual convierte a kg/s sabiendo que 1 litro de agua pasa 1Kg

Ya que p es la densidad de agua

Mc_P= ((

Julios /s de la energía residual Q=1460Mw

1 megavatios=(1460Mw)(=1,460,000,000J/S

Q=MC_P ∆T

∆T=

∆T=

Que tanto aumentara la temperatura del rio a resultas de la adición de este calor ∆T= 3. 49°C

 

Conclusión

En la actualidad el estudio e importancia del medio ambiente ha crecido de forma exponencial, debido al impacto de las actividades humanas sobre los recursos naturales, los organismos vivos y sobre la atmósfera, se hace necesario cuantificar los efectos tanto desfavorables como favorables que el ser humano causa en su entorno, y por lo tanto se comienzan estudios acerca del impacto ambiental que puede ser positivo o negativo.

Los balances de materia y energía son una de las herramientas más importantes con las que cuenta la ingeniería de procesos y se utilizan para contabilizar los flujos de materia y energía entre un determinado proceso industrial en la realización del PFC, los BMyE nos permitirán conocer los caudales másicos de todas las corrientes materiales que intervienen en el proceso, así como las necesidades energéticas del mismo.

 

Bibliografia

«Importancia del balance de materia y energía.» 25 de Agosto de 2011. 01 de Octubre de 2020. https://www.monografias.com/docs/Importancia-del-balance-de-materia-y-energ%C3%ADa-P3J6PA2JMY .