Se quema carbón de Illinois a una tasa de 750 Kg.s-1. Si el análisis elemental del carbón indica que contiene 5.00% de azufre. El azufre en la ceniza es 3% del Azufre que entra ¿Cuál es la cantidad de SO2 emitida en un año? NOTA: Tenga en cuenta que el azufre en su estado natural se encuentra como S8. Esto es importante para establecer la ecuación de combustión del azufre en forma correcta.
Respuestas
Se tiene la tasa de quema de carbón y se conoce su contenido de azufre y el porcentaje de azufre que reacciona para formar SO₂. Se pide calcular cantidad de SO₂ emitida por año. El resultado obtenido es:
Cantidad de SO₂ emitida = 2,2939 × 10⁹ kg/año
Quema de carbón: 750 kg/s
Carbón: 5 % de azufre
3 % del azufre que entra, queda en la ceniza. Entonces, 97% del azufre reacciona para formar SO₂. La ecuación química es:
S₈ + 8 O₂ --------- 8 SO₂
8 (32) g + 8 (32) g ------ 8 (64) g
256 g + 256 g ------ 512 g
Calculamos la cantidad de azufre que entra:
750 kg carbón × ( 5 kg S / 100 kg carbón ) = 37,5 kg S /s
Sabemos que el azufre que reacciona es el 97% del azufre que entra:
37,5 × (97 / 100 ) = 36,37 kg S /s
De la ecuación química tenemos que se requieren 256 g de S para formar 512 g SO₂
256 g S ---------------- 512 g SO₂
36,37 × 10³ g S ------ X
X = ( 36,37 × 10³ g S) . ( 512 g SO₂ ) / 256 g S = 72,74 × 10³ g SO₂
72,74 × 10³ g SO₂ × ( 1 kg / 1000 g ) = 72,74 kg SO₂
La cantidad de SO₂ producida es 72,74 kg SO₂ / s
Calculemos cuánto SO₂ se produce por año:
72,74 kg/s × 60 s /min × 60 min / h × 24 h / dia × 365 dias / año = 2,2939 × 10⁹ kg/año
La cantidad de SO₂ emitida es 2,2939 × 10⁹ kg/año