Dos soluciones acuosas de ácido sulfúrico que contienen 12,43% por peso de H2SO4
(el resto es agua pura) y 77,7% en peso de H2SO4, se mezclan para formar una solución al
18,63% en peso de H2SO4. Tomando como base una alimentación de 400 Kg/h de solución
al 77,7% de H2SO4, se solicita:
a. Dibuje y marque el diagrama de flujo del proceso
b. Calcule la proporción de alimentación (litros de solución al 12,43% de H2SO4/litros
de solución al 77,7% de H2SO4)
c. Qué velocidad de alimentación de la solución de H2SO4 al 77,7% (L/h) se requeriría
para dar 6250 Kg/h del producto.
Datos:
Densidad de H2SO4 al 12,43%: 1,139 Kg/L
Densidad de H2SO4 al 18,63%: 1,213 Kg/L
Densidad de H2SO4 al 77,7%: 1,498 Kg/L

Para resolver este problema, primero calcularemos la cantidad de H2SO4 en la alimentación y luego usaremos la ley de las proporciones para encontrar la cantidad de la solución al 12,43% necesaria para mezclarla con la solución al 77,7%. Finalmente, determinaremos la velocidad de alimentación necesaria para producir 6250 Kg/h del producto.

a. Diagrama de flujo del proceso:

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| Solución al 77,7% H2SO4 |

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v

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| Mezclador |

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|

v

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| Solución al 18,63% H2SO4 |

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```

b. Proporción de alimentación:

Para encontrar la proporción de alimentación, usaremos la relación entre la cantidad de H2SO4 en la solución al 12,43% y la cantidad de H2SO4 en la solución al 77,7%.

Primero, calculamos la cantidad de H2SO4 en la solución al 12,43%:

12,43% de 400 Kg = 0,1243 * 400 Kg = 49,72 Kg

Ahora, calculamos la cantidad de H2SO4 en la solución al 77,7%:

77,7% de 400 Kg = 0,777 * 400 Kg = 310,8 Kg

La proporción de alimentación será:

Proporción = H2SO4 en solución al 12,43% / H2SO4 en solución al 77,7%

= 49,72 Kg / 310,8 Kg

≈ 0,16

c. Velocidad de alimentación de la solución de H2SO4 al 77,7%:

Para producir 6250 Kg/h del producto al 18,63%, necesitamos mezclar la solución al 77,7% con la solución al 12,43% en la proporción calculada anteriormente.

Primero, calculamos la cantidad de H2SO4 necesaria en la mezcla:

6250 Kg * 0,1863 = 1165,375 Kg

Luego, calculamos la cantidad de solución al 77,7% necesaria:

Cantidad de solución al 77,7% = H2SO4 necesario / % de H2SO4 en la solución al 77,7%

= 1165,375 Kg / 0,777

≈ 1500 Kg

Finalmente, convertimos la cantidad de solución necesaria a litros usando la densidad proporcionada:

Velocidad de alimentación = Cantidad de solución al 77,7% / Densidad de H2SO4 al 77,7%

≈ 1500 Kg / 1,498 Kg/L

≈ 1001,33 L/h

Entonces, la velocidad de alimentación necesaria de la solución de H2SO4 al 77,7% es aproximadamente 1001,33 L/h.