Ejercicios de Balance de Materia y Energía
Problema 1: El análisis de cierto coque exento de hidrógeno es como sigue: humedad, 4.2%; cenizas, 10.3%; carbono 85.5%. El coque se somete a la combustión con lo cual se obtiene un gas de chimenea seco cuyo análisis es: CO2, 13.6%; CO, 1.5%; O2, 6.5%; N2, 78.4%.
Calcular:
(a) Porcentaje de exceso de aire utilizado.
(b) Pies cúbicos de aire a 80 ºF y 740 mm de Hg que entran por libra de carbono quemada.
(c) Lo mismo que en (b) pero por libra de coque quemada.
(d) Pies cúbicos de gas de chimenea seco a 690 ºF / lb de coque.
(e) Pies cúbicos de gas de chimenea húmedo a las condiciones estándar/lb de coque.
Solución
(a)
coque humedad (H2O) cenizas carbono ( C)
%
gases de combustión
CO2
CO …ver más…
Un carbón cuyo análisis elemental en base seca arroja un 84% de C, un 5% de H y un 2% de S (entre otros elementos) se quema con un 20% de exceso de aire. El carbón tiene un
12% de humedad. ¿Qué cantidad de SO2 se emitiría, como máximo, a la atmósfera si se queman 10 t/h del mismo? ¿Cuál sería la concentración máxima de SO2 en los gases de
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salida expresada en mg SO2/m de gases en condiciones normales?
2.-
En un horno se queman totalmente 3.000 kg/h de fuelóleo con un 35% de exceso de aire cuya humedad absoluta es del 1%. Calcular:
a. Composición del gas resultante sobre base húmeda.
b. Composición del gas resultante sobre base seca.
c. Caudal volumétrico de aire empleado, medido a 45ºC y 1 atm.
d. Volumen de gas producido por kg de combustible quemado, medido a 300ºC y 1 atm.
Datos: Análisis elemental del fuelóleo: 86% C, 14% H (% en peso).
3.-
En un horno vertical continuo se descompone caliza (100% CaCO3) para producir cal
(CaO), liberándose CO2. La energía necesaria para la calcinación se consigue quemando
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metano con un 50% en exceso de aire. Si se queman completamente 6 m de metano
(medidos en condiciones normales) por cada 100 kg de caliza, calcúlese la composición del gas residual.
5.-
Una planta de producción de energía quema un gas natural de la siguiente composición
(en volumen): 96% CH4, 2% C2H2, 2% CO2 y un fuelóleo cuya composición se ajusta a la fórmula empírica C15H27. Los gases