Problemas Balance De Materia

Sistemas Reactivos: Ejercicios para resolver en clase

1. Se quema 1 Kmol de metano en un horno con un 20% de exceso de aire. Determinar la composición de los humos en % base seca.

2. Se están contemplando combustibles distintos de la gasolina para los vehículos de motor porque generan niveles más bajos de contaminantes que la gasolina. Se ha sugerido el propano comprimido como fuente de potencia económica para vehículos. Suponga que en una prueba se queman 20 kg de C,H, con 400 kg de aire para producir 44 kg de CO, y 12 kg de CO. ¿Cuál fue el porcentaje de aire en exceso?

3. La reducción mineral de magnetita Fe₂O₄ a hierro metálico puede efectuarse haciendo reaccionar al mineral con gas H₂. Las reacciones que ocurren son:

Fe₃O₄ + H₂ 3FeO + H₂O

FeO + H₂ Fe + H₂O

Cuando se alimenta a un reactor 4 moles de H₂/h y una mol de Fe₃O₄/h se obtiene una descarga en estado estable de 0.1 moles /h de magnetita y 2.5 moles de Fe/h. junto con otras substancias.

Calcula la descarga completa del reactor.

4. En la obtención de hierro en alto horno se calienta el óxido de hierro en presencia de monóxido de carbono que actúa como reductor, siendo los productos el metal puro y dióxido de carbono.

a) Calcular el volumen de CO₂ medido a C.N.T.P. que se produce por kg de óxido de hierro tratado

b) Calcular la masa de carbón de coke de 90% de riqueza en carbono que se necesita para producir el monóxido de carbono preciso para la reducción de 1 kg de óxido de hierro

c) Si se alimentan 3 moles de óxido de hierro y 15 moles de CO, se obtiene una descarga estable de 0.15 moles de óxido de hierro y 5 moles de Fe junto con otros compuestos. Calcule la descarga completa del reactor. Reacciones:

C (g) +1/2 O₂ (g) → CO (g)

3Fe₂O₃ + CO → 2 Fe2O₄ + CO₂

Fe₃O₄+ CO → 3FeO + CO₂

FeO + CO → Fe + CO₂

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