GUIA DE PROBLEMAS Nº 1 COMBUSTIÓN
Enviado por aghua • 24 de Junio de 2016 • Apuntes • 4.784 Palabras (20 Páginas) • 1.039 Visitas
GUIA DE PROBLEMAS Nº 1
COMBUSTIÓN
1.- Un gas natural con la siguiente composición en volumen: 92 % metano, 6,5 % etano, y 1,5 % propano, se quema con un 40 % en exceso de aire. Determinar la composición de los gases de combustión (base seca).
Rta = 6,47 % O2 85,26 % N2 8,27 % CO2
2.- Una mezcla de metano y etano se quema con aire rico en oxígeno (50 % O2, 50 % N2). El análisis de los gases secos es : 25 % CO2, 60 % N2 , 15 % O2. Determinar:
a) Composición del combustible
b) Moles de aire empleado por mol de combustible
Rta. = a) 66,6 % etano, 33,4 % metano
b) 8 moles
3.-Se quema un combustible con exceso de aire obteniéndose la siguiente composición de gases: 5 % CO2, 3,5 % CO, 11,4 % H2O, 7 % O2 y 73,1 % N2. Determinar % de aire en exceso y la conversión de C en CO2.
Rta. = 36,8% de exceso, conversión: 59 %
4.- Un gas natural con la siguiente composición en volumen: 78,8 % metano, 14 % etano, 0,4 % CO2, 6,8 % N2, se quema con un 40 % de exceso de aire. El 74 % de los hidrocarburos se convierte en CO2 y el 26 % en CO. Determinar la composición de los gases de combustión.
Rta. = 5,3 % CO2, 1,9 % CO, 13,3 % H2O, 6,4 % O2, 73,1 % N2
5.- Pentano puro se quema con exceso de aire, obteniéndose a la salida del horno un gas con la siguiente composición, en base seca: 4,49 % CO2, 14,38 % O2, 81,13 % N2. Determinar el % de aire en exceso.
Rta. = 200 %
6.- Dada la siguiente composición de gases secos: 6,20 % CO2, 9,91 % O2, 83,89 % N2, determinar la fórmula mínima del combustible y el % de exceso de aire empleado.
Rta. = CH4, exceso 80 %
7.- Dada la siguiente composición de gases secos: 10,20 % CO2, 1,40 %CO, 2,90 % O2, 85,50 % N2, determinar la fórmula mínima del combustible, el % de conversión de C a CO2 y el % de exceso de aire empleado.
Rta. = CH3, conversión 87,93 %, exceso 10,72 %
8.- Determinar la composición de los gases de salida, en base seca, si se quema un combustible con la siguiente composición: 80 % metano, 15 % etano, 3 % propano y 2 % butano, con un 50 % de exceso de aire, siendo la conversión de C a CO2 del 80 %.
Rta. = 6,28 % CO2, 1,57 % CO, 8,22 % O2, 83,92 % N2
9.- Un gas con la siguiente composición: 70 % metano, 5 % propano, 15 % O2 y 10 % N2, se quema en un horno, conteniendo los gases de salida 7,73 % de CO2, 79,92%de O2 y N2 y el resto desconocido. ¿Qué % de aire en exceso se usó? Rta. = 42,63 %
BALANCE DE MASA SIN REACCIÓN QUÍMICA
10.- Si se licúa el aire y se destila a bajas temperaturas se obtiene oxígeno puro. En la figura se ven las dos columnas de destilación utilizadas. Calcular:
a) el % de oxígeno de la alimentación F que se recupera en la corriente O
b) los kmol/h de A si la corriente O es de 100 kmol/h
Composición de las corrientes: F = 79 % N2, 21 % O2; A = 60 % N2, 40 % O2 ; B = 99 % N2, 1 % O2; O = 0,5 % N2, 99,5 % O2; N = 99 % N2, 1 % O2
N: 99 % N2[pic 1]
1 % O2
B: 99 % N2
1 % O2 O: 0,5 % N2
99,5 % O2
[pic 2]
F: 79% N2
21 % O2
Rta. = a) 96,2 %; b) A = 252,56 kmol/h
11.- Para el sistema de recuperación de acetona que se muestra en el diagrama, determinar el flujo másico de cada corriente y la composición de G.
Datos: F = 1,5 % molar de acetona en aire; H = 1200 lb/h de agua; D = 1000 lb/h, 99 % acetona, 1 % agua; A = aire; W = 5 % acetona, 95% agua
Los % de las corrientes en estado líquido están en masa.
[pic 3]
H
[pic 4]
F G
Rta. = A = 35579,67 lb/h, F = 36642,3 lb/h, W = 1252,53 lb/h, G = 2262,63 lb/h , 53 % agua, 47 % acetona
12.- Determinar el valor de todas las corrientes y la composición de B.
Datos: A = 1000 ton/día solución 30 % de carbonato de sodio; W = agua; C = solución 60 %; D = solución 85 %; Z = solución 99 %; Y = agua; R = solución saturada que contiene 0,8 toneladas de sal por tonelada de agua
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