Tarea N°2 Optimización y Control de Procesos

Considere un estanque en el cual ingresa un flujo másico de pulpa Wpi y un flujo de agua Wa. El estanque está perfectamente agitado. Una bomba modifica el flujo másico de salida Wpo de manera de mantener el volumen al interior del estanque constante. En estado estacionario el proceso presenta el siguiente punto de operación:

a) Determine una ecuación diferencial que relacione la variación de la densidad de salida del estanque en función de las variaciones de la densidad de pulpa de alimentación, flujo volumétrico de pulpa de entrada y flujo volumétrico de agua de entrada.

Nota: Se supuso que el caudal de salida del estanque es constante y lo que varía son las proporciones del flujo másico de agua y de pulpa que entran a él.

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Entonces

Ahora

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b) Represente el proceso mediante un diagrama de bloques utilizando funciones de transferencia

c) Determine si el sistema es estable o inestable

Polos

d) Suponga que tanto la densidad de pulpa y el flujo volumétrico de pulpa en la alimentación operan en sus puntos de operación (no hay variaciones). Calcule el incremento escalón que se debe realizar en el flujo másico de agua de manera de disminuir la densidad de la pulpa a la salida del estanque en un 10%.

Además en el punto de operación

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161S

aW

( )pi piW W

( ( ) ( ))t t

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Luego de un Balance

e) Grafique la respuesta antes el cambio escalón en d)

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D