Bioquimica

Combustión Incompleta:

1.-

Se tiene 500 kilos de un combustible cuya composición es carbono 15%,

hidrógeno: 85%, se combustiona con exceso de 20% de oxigeno, determinat el

aire requerido, la composición de los gases de combustión, el volumen de los

mismos (temperatura de emisión 450ºC).

W = 500 Tº(ambiente) 18 ºC

Hidrogeno = 0.85

Carbono = 0.15

O(exce)= 0.2

Tº de gases= 450 ºC

1 Número de moles-kg de los compuestos del combustible.

Mc = 6.25 mol-kg

M(H)= 212.5 mol-kg

2 Estequiometría:

6.25 6.25 6.25

212.5 106.25 212.5

3 Cantidad de oxigeno:

O2 (teórico)= 112.5 mol-kg

O2(exceso)= 22.5 mol-kg

O2(total)= 135 mol-kg

4 Cálculo de aire y nitrógeno:

M(aire)= 642.85714 mol-kg

M(nitrógeno)= 507.85714 mol-kg

5 Volumen de aire.

V(aire)= 15349.451 m3/h

6 Gases de chimenea Húmedo:

Componentes (mol-kg) PM kg %

CO2 6.25 44 275 1.4443277

H2O 212.5 18 3825 20.089286

N2 507.85714 28 14220 74.684874

O2(exceso) 22.5 32 720 3.7815126

749.10714 19040 100

7 Peso molecular:

PM= 25.416925

8 Volumen:

V= 44439.341 m3/H

2.-

A un caldero utilizado 25 galones de petróle/ hora, con una composición de C:13%

H: 86% y 1% de cenizas (no intervienen en los cálculos), determinar la cantidad de

aire requerido, composición de los gases de chimenea, peso molecular aparente,

volumen de los gases de combustión, concentración de los gases CO2. velocidad

del aire (T. aire=15ºC, T gases =501ºC, Diámetro de chimenea = 40cm)

DATOS:

petróleo: 25 galones w = 83.27 Kg/h

C 0.23

H 0.86

Tº(aire) 15

Tº(gases) 501

Densidad= 0.88

diámetro= 40cm = 0.4 m área= 0.1256606 m^2

1 Número de moles-kg de los compuestos del combustible.

Mc = 1.5960083 mol-kg

M(H)= 35.8061 mol-kg

2 Estequiometría:

1.5960083 1.5960083 1.5960083

35.8061 17.90305 35.8061

3 Cantidad de oxigeno:

O2 (teórico)= 19.499058 mol-kg

O2(exceso)= 3.8998117 mol-kg

O2(total)= 23.39887 mol-kg

4 Cálculo de aire y nitrógeno:

M(aire)= 111.42319 mol-kg

M(nitrógeno)= 88.02432 mol-kg

5 Volumen de aire.

V(aire)= 2633.0157 m^3/h

6 Gases de chimenea Húmedo:

Componentes (mol-kg) PM kg %

CO2 1.5960083 44 70.224367 2.1253003

H2O 35.8061 18 644.5098 19.505721

N2 88.02432 28 2464.681 74.592161

O2(exceso) 3.8998117 32 124.79397 3.7768183

129.32624 3304.2091 100

7 Peso molecular:

PM= 25.54941

8 Volumen:

V= 8213.2111 m^3/H

9 Velocidad:

v = 65360.252 m/s

3.-

Una fabrica consume 35 galones de petróleo (densidad=0.9) por hora, en la

producción de vapor, su composición es 13% de carbono, 85% de hidrógeno, 2 de

asufre, calcular el aire reuqerido (30% de exceso), la composición de los gases de

combustión peso molecular promedio, volumen de los gases (temperatura de emisión

300ºC). Velocidad de salida del gas de chimenea (diámetro 40cm). Concentración de

contaminantes CO2 y SO2).

DATOS:

petróleo: 35 galones w = 119.2275 Kg/h

O2(exceso)= 0.3

C 0.13

H 0.85

S 0.02

Tº(aire) 15

Tº(gases) 300

Densidad= 0.9

diámetro= 40cm = 0.4 m área= 0.1256606 m^2

1 Número de moles-kg de los compuestos del combustible.

Mc = 1.2916313 mol-kg

M(H)= 50.671688 mol-kg

M(S)= 0.0745172 mol-kg

2 Estequiometría:

1.2916313 1.2916313 1.2916313

50.671688 25.335844 50.671688

0.0745172 0.0745172 0.0745172

3 Cantidad de oxigeno:

O2 (teórico)= 26.701992 mol-kg

O2(exceso)= 8.0105977 mol-kg

O2(total)= 34.71259 mol-kg

4 Cálculo de aire y nitrógeno:

M(aire)= 165.29805 mol-kg

M(nitrógeno)= 130.58546 mol-kg

5 Volumen de aire.

V(aire)= 3906.12 m^3/h

6 Gases de chimenea Húmedo:

Componentes (mol-kg) PM kg %

CO2 1.2916313 44 56.831775 1.1630547

H2O 50.671688 18 912.09038 18.665808

N2 130.58546 28 3656.3928 74.827592

O2(exceso) 8.0105977 32 256.33913 5.2459461

SO2 0.0745172 64 4.7691 0.097599

190.63389 4886.4232 100

7 Peso molecular:

PM= 25.6325

8 Volumen:

V= 8962.7257 m^3/H

9 Velocidad:

v = 71324.845 m/s

10 Concentraciones de contaminantes.

CO2 6340.9031

SO2 532.10376

4.-

El carbón (60kg) tiene la siguiente composición C=65%; H2=5%; O2=10%, S=4%

y cenizas=16%, se combustiona con un exceso de, oxígeno del 25%, determinar la

la cantidad de aire requerido, la composición de los gases de combustión, el

volumen de los gases (T=320ºC), concentración de los gases, concentración de

contaminantes.

DATOS:

Petróleo: 60 kg

O2(exceso)= 0.25

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