7.1 Adaptado de (Murphy, 2007) p. 285 - Peru21
Se alimenta gas natural proveniente de Río Arriba a un horno industrial a un flujo molar de 52,6 mol-kg/h junto con 25% de exceso de aire. El gas de combustión se analiza y se encuentra que contiene CO y CO2, con una relación molar de 1:10. También el gas de combustión tiene N2, O2 y H2O. Calcule la velocidad del flujo del gas de combustión y la composición (%mol) del gas de combustión.

Composición del gas natural (%mol)
Componente Río Arriba
CH4 (metano) 96,91
C2H6 (etano) 1,33
C3H8 (propano) 0,19
C4H10 (butano) 0,05
C5H12 (pentano) 0,02
CO2 (dióxido de carbono) 0,82
N2 (nitrógeno) 0,68

7.2 (Himmelblau,1988) p.192 - Playa
Un gas natural cuyo análisis es 80 % mol de CH4 y …ver más…

Las reacciones que se efectúan son:

CH4 + 3/2 O2 -> CO + 2 H2O

CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O

La alimentación del reactor contiene

(Himmenblau) prob 2.6
Si se quema totalmente metano puro en un horno con la cantidad de aire teòrico, calcular:

- el analisis del gas de chimenea resultante.
- el análisis del gas de chimenea húmedo.

Repetir los cálculos para el caso en que se utilizara 32% de aire en exceso.

Solución.

7.1

Como se conoce el flujo molar de combustible a la entrada y también los porcentajes molares de los componentes; entonces, se determina el flujo molar de cada uno de ellos.

-------Flujo molar - C --------H ------O ------N
-------- n1,in ----nCe -- -- nHe ----nOe --- nNe
CH4 --- 50,98 - 50,98 ----203,92
C2H6 --- 0,70 - 1,40 --- --4,2
C3H8 --- 0,10 -- 0,30 --- -0,8
C4H10 - 0,026 0,105
C5H12 - 0,01--- 0,054--
CO2----- 0,43 --- 0,43 -- ---- --0,86
N2------- 0,36 --- -------------------------------0,72

Total -- 52,6 --- 53,28 ----209,34 --0,86 --0,72

Calculos similares muestran que 1 912 mol-kg de N/h y 508 mol-kg de O/h entran en la corriente de aire.

Balance atómico del N:

nN2,sale = nN,sale/ eN,N2 = 1 912,7/2 = 956,4 mol-kg/h

Balance atómico de H:

nH2O,sale = nH,sale/eH,H2O = 209,34/2 = 104,67 mol-kg/h

7.6

Para una base de 100 moles de mezcla:

Ingresan al reactor:

80 moles de C3H8
20