Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

Chemical Engineering Calculations Material Balance Without Chemical Reactions Problems

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
8
Cijfer
A+
Geüpload op
19-03-2022
Geschreven in
2021/2022

Chemical engineering calculations with material balance without chemical reactions

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

CHEMICAL ENGINEERING CALCULATIONS
MATERIAL BALANCE WITHOUT CHEMICAL REACTIONS PROBLEMS

1. A moist paper containing 20% water by weight goes into a drier in a continuous process. The
paper leaves the drier containing 2% water by weight. Calculate the weight of water removed
from the paper per 100 kg of the original moist paper.
Given:




Required: kg water removed
Solution:
𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵: 100 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿: 𝑊𝑊 = 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟
𝑃𝑃 = 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂: 100 = 𝑊𝑊 + 𝑃𝑃
100(1 − 0.2) = 𝑃𝑃(1 − 0.02)
80 = 𝑃𝑃(0.98)
𝑃𝑃 = 81.63 𝑘𝑘𝑘𝑘
100 = 𝑊𝑊 + 81.63
𝑊𝑊 = (100 − 81.63)𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑊𝑊 = 18.37 𝑘𝑘𝑘𝑘
Answer: 18.37 kg of water removed

2. Fifty pounds (lb) of NaCl solution (40% NaCl and 60% H2O), 100 lb of a sugar solution (20%
sugar and 80% H2O), and 40 lb of a water solution (10% NaCl, 5% sugar and 85% H2O) are
mixed together and heated. Some of the water is lost by evaporation. If the resulting mixture
contains 15% NaCl, what percent of the total water charged were lost through evaporation? (All
%’s are weight percent)
Given:




Required: percent of the total water lost through evaporation
Solution:


𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿: 𝑊𝑊 = 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒

𝑃𝑃 = 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤ℎ 15% 𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁

𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂: (50 + 100 + 40)𝑙𝑙𝑙𝑙 = 𝑃𝑃 + 𝑊𝑊

, 𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏: 𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁 𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 = 𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁 𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝

(50 𝑙𝑙𝑏𝑏)(0.4) + (40 𝑙𝑙𝑙𝑙)(0.1) = 𝑃𝑃(0.15)

24 𝑙𝑙𝑙𝑙 = 𝑃𝑃(0.15)

𝑃𝑃 = 160 𝑙𝑙𝑙𝑙

160 𝑙𝑙𝑙𝑙 + 𝑊𝑊 = 190 𝑙𝑙𝑙𝑙

𝑊𝑊 = (190 − 160) 𝑙𝑙𝑙𝑙

𝑊𝑊 = 30 𝑙𝑙𝑙𝑙

𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤 𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 = (50 𝑙𝑙𝑙𝑙)(0.6) + (100 𝑙𝑙𝑙𝑙)(0.8) + (40 𝑙𝑙𝑙𝑙)(0.85)

= 144 𝑙𝑙𝑙𝑙 𝐻𝐻2 𝑂𝑂 𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓
𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒
% 𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 = 𝑥𝑥 100%
𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤 𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓
30 𝑙𝑙𝑙𝑙
% 𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 = 𝑥𝑥 100%
144 𝑙𝑙𝑙𝑙
% 𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑤𝑟𝑟 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 = 20.83%

Answer: 20.83% water lost by evaporation

3. A labeled flowchart of a continuous steady-state two-unit process is shown below. Each stream
contains two components, A and B, in different proportions. Three streams whose flowrates
and/or compositions are not known are labeled x, y, and z. Calculate the known flowrates and
compositions of streams x, y and z.
Given:




Required: flowrates and compositions of streams x, y and z.
Solution:


𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹 𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂𝑂: 100 = 40 + 𝑥𝑥
ℎ𝑟𝑟 ℎ𝑟𝑟
𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑥𝑥 = 60
ℎ𝑟𝑟

𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 𝐴𝐴 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵
𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝐴𝐴 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝐴𝐴
�100 � �0.50 � = �40 � �0.90 � + 𝑥𝑥 ∙ 𝑥𝑥𝐴𝐴
ℎ𝑟𝑟 𝑘𝑘𝑘𝑘 ℎ𝑟𝑟 𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝐴𝐴 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝐴𝐴 𝑘𝑘𝑘𝑘
�100 � �0.50 � − �40 � �0.90 � = �60 � ∙ 𝑥𝑥

Geschreven voor

Instelling
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
19 maart 2022
Aantal pagina's
8
Geschreven in
2021/2022
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

$4.49
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
alicelee1

Ook beschikbaar in voordeelbundel

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
alicelee1 Centro Escolar University
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
-
Lid sinds
4 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
10
Laatst verkocht
-

0.0

0 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen