5to modulo Balance de masa
problemas Calcule: masa de cada componente en cada corriente, composicion del gas de chimenea CO2 CH4: 0.5 kg/hr H2O O2 N2 O2 21% Aire: 30 % en exeso N2 79%
El N2 del aire NO REACCIONA quemador CH4: 0.5 kg/hr Aire: 30 % en exeso CO2 H2O O2 N2 O2 21% N2 79% 1.- establecer la reacción: CH4 + O2 2 CO2 + H2O El N2 del aire NO REACCIONA
2 kg de O2 es la cantidad ESTEQUIOMETRICA quemador CH4: 0.5 kg/hr Aire: 30 % en exeso CO2 H2O O2 N2 O2 21% N2 79% CH4 + O2 2 CO2 + H2O 2do.- calcular la masa de aire: para eso, es necesario calcular la masa de oxigeno ESTEQUIOMETRICA: * 16 kg CH4 1 kg mol CH4 * 1 kg mol CH4 2 kg mol O2 * 1 kg mol O2 32 kg O2 0. 5 kg CH4 = 2 kg de O2 2 kg de O2 es la cantidad ESTEQUIOMETRICA para quemar 0.5 kg de CH4
O2 estequiometrico + O2 en exeso = O2 real entrando quemador CH4: 0.5 kg/hr Aire: 30 % en exeso CO2 H2O O2 N2 O2 21% N2 79% 2.6 kg 2do.- calcular la masa de aire: con el porcentaje en exeso, hay que calcular el O2 real O2 estequiometrico + O2 en exeso = O2 real entrando 2 kg de O2 estequiometrico + 2 (0.3) kg de O2 de exeso = 2.6 kg de O2 real entrando
* * * 8.56 kg de N2 quemador CH4: 0.5 kg/hr Aire: 30 % en exeso CO2 H2O O2 N2 O2 21% N2 79% 2.6 kg 8.56 kg 11.16 kg 2do.- calcular la masa de aire: con el O2 real, hay que calcular el N2 real * 1 kg mol O2 32 kg O2 * 21 kg mol O2 79 kg mol N2 * 1 kg mol N2 28 kg N2 = 8.56 kg de N2 2.6 kg O2
* * * * * * 1.38 kg de CO2 1.13 kg de H2O quemador CH4: 0.5 kg/hr Aire: 30 % en exeso CO2 H2O O2 N2 O2 21% N2 79% 2.6 kg 8.56 kg 11.16 kg CH4 + O2 CO2 + H2O 2 1.38 kg 1.13 kg 3ro.- calcular la masa de los gases de chimenea: con el CH4 y la reaccion, calcular el CO2 y el H2O * 16 kg CH4 1 kg mol CH4 * 1 kg mol CH4 1 kg mol CO2 * 1 kg mol CO2 44 kg CO2 = 1.38 kg de CO2 0. 5 kg CH4 * 16 kg CH4 1 kg mol CH4 * 1 kg mol CH4 2 kg mol H2O * 1 kg mol H2O 18 kg H2O = 1.13 kg de H2O 0. 5 kg CH4
3ro.- Calcular la masa de los gases de chimenea: O2 y N2 quemador CH4: 0.5 kg/hr Aire: 30 % en exeso CO2 H2O O2 N2 O2 21% N2 79% 2.6 kg 8.56 kg 11.16 kg 1.38 kg 1.13 kg 0.6 kg 11.66 kg 8.56 kg 11.67 kg 3ro.- Calcular la masa de los gases de chimenea: O2 y N2 O2 entrando - O2 que reacciona = O2 saliendo N2 entrando = N2 saliendo 2.6 kg de O2 entrando - 2 kg de O2 que reacciona = 0.6 kg de O2 saliendo 8.6 kg de N2 entrando = 8.56 kg de N2 saliendo
quemador CH4: 0.5 kg/hr Aire: 30 % en exeso CO2 H2O O2 N2 O2 21% 0.031 kg mol 7.4% 0.063 kg mol 15% 0.018 kg mol 4.3% 0.305 kg mol 73.3% 0.416 kg mol 100 % * 44 kg CO2 1 kg mol CO2 1.38 kg CO2 = 0.031 kg mol de CO2 saliendo * 18 kg H2O 1 kg mol H2O 1.13 kg H2O = 0.0627 kg mol de H2O saliendo * 32 kg O2 1 kg mol O2 0.6 kg O2 = 0.018 kg mol de O2 saliendo * 28 kg N2 1 kg mol N2 8.56 kg N2 = 0.305 kg mol de N2 saliendo