1. A Un Quemador De Gases Se Hace Llegar Propano Industrial, Cuya Composición Es: 1% De CH4, 75% De C3H8, 22% De C4H10 Y 2% De CO2. Sabiendo Que La Combustión Se Lleva A Cabo Con Un 25% De Exceso De Aire Y Que ésta Es Completa; Determinar: A) La Compos

1. A un quemador de gases se hace llegar propano industrial, cuya composición es: 1% de CH4, 75% de C3H8, 22% de C4H10 y 2% de CO2. Sabiendo que la combustión se lleva a cabo con un 25% de exceso de aire y que ésta es completa; Determinar:

a) la composición de los gases, en base seca y húmeda, a la salida del quemador

b) la cantidad de aire introducida

c) la composición del gas, en base seca, si para la combustión en lugar de aire se utiliza oxígeno molecular, aunque introduciendo solamente el estequiométrico.

1% CH4 CO2

75% C3H8 H2O

22% C4H10 → → 02

2% CO2 H2

Î 25% aire exceso → 21% O2 y 79% N2

a , Gases:

Base seca (no entra H2O)

Base húmeda → Reacciona en el quemador

CH4 + 2O2 → 2H20 + CO2

C3H8 + 5O2 → 4H2O + 3CO2

C4H10 + 13/2 O2 → 5H2O + 4CO2

1 mol CH4 x (2mol O2 / 1mol CH4) = 2mol O2

75 mol C3H8 x (5 mol O2 / 1 mol C3H8) = 375 mol O2

22 mol C4H10 x (13/2 mol O2 / 1 mol C4H10) = 143 mol O2

2mol O2 + 375 mol O2 + 143 mol O2 = 520 mol O2 estequiométrico

b , W(O2exceso) = 520 x 1,25 = 650 moles O2

W(N2exceso) = 650 x (78molN2 / 21 O2) = 2445,23 mol N2

Wtotal = 650 + 2445,23 = 3095,23 mol aire

nCO2 = 2 + 1mol CH4 x 1 + 75 mol C3H8 x 3/1 + 22 x 4 = 316 mol CO2

nO2 = 650 – 520 = 130 mol O2 (Balance)

nH2O = 2 + 75 x 4 + 22 x 1 = 412 mol H2O

% en húmedo:

% CO2 = (316 mol CO2 / 3303,23) x 100 = 9,56% CO2

% H2O = (412 / 3303,23) x 100 = 12,47 % H2O

% N2 = (2445,23 / 3303,23) x 100 = 74,03 % N2

% O2 = (130 / 3303,23) x 100 = 3,94 % O2

% en seco :

% CO2 = ( 316/2891,23) x 100 = 10,93 % CO2

% O2 = (130/2891,23) x 100 = 4,50 % O2

% N2 = (2445,23/2892,23) x 100 = 84,57 % N2

Mol salida

Base seca

Base húmeda

CO2

316

10,93%

9,57%

H2O

412

-

12,47%

N2

2445,23

84,57%

74,03%

O2

130

4,5%

3,43%

C , Como empleamos el oxígeno justo para llevar a cabo la reacción, dentro de la base seca unicamente el gas que saldrá será CO2. Por tanto, este gas estará al 100%.

2. El análisis de gas

...