Bilans masowy
Przykład:
Podczas produkcji dżemu miesza się rozdrobnione owoce z odpowiednią ilością cukru w celu otrzymania mieszaniny składającej się z 45 części mas. owoców i 55 części cukru oraz dodaje się niewielką ilość pektyny (zwykle 0,003 kg/kg cukru).
Następnie odparowuje się mieszaninę aż do osiągnięcia stężenia 67% suchej substancji (SS).
Jakiej wydajności można oczekiwać, jeżeli owoce zawierają 12% SS?
Rozwiązanie:
Ponieważ owoce mieszamy z cukrem w proporcji 45:55, na każdy kg owoców trzeba dodać 55/45=1,22 kg cukru;
w 1 kg owoców jest 0,12 kg SS i 0,88 kg wody;
rysujemy schemat układu;
wszystkie dostępne dane liczbowe nanosimy na schemat i zaznaczamy granicę układu (linia przerywana)
jako podstawę (bazę) obliczeń przyjmujemy 1 kg owoców;
wprowadzamymy oznaczenia:
X |
- ilość wody odparowanej z 1 kg owoców |
Y |
- ilość dżemu otrzymanego z 1 kg owoców |
Sporządzamy bilans ogólny
Wejście materiału |
= |
Wyjście materiału |
1+1,22 |
= |
X+Y |
Sporządzamy bilans suchej substancji
Wejście SS |
= |
Wyjście SS |
0,12 + 1,22 |
= |
Y ⋅ 0,67 |
Rozwiązanie:
Otrzymujemy Y = 2,00 kg dżemu z 1 kg owoców
Z każdego kg owoców trzeba usunąć X = 2,22 - 2,00 = 0,22 kg wody