Question

Como se resuelve la masa en el aire??
Ayuda!!! Porfavor

Answer 1

Resulta más sencillo referirse al método y técnicas de solución mediante un ejemplo.

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.

1.- El metano es un gas a temperatura ambiente, si se quema con aire suficiente se convierte en CO2 y H2O. En la salida que serán los humos aparecerá por lo tanto CO2 , H2O, N2 y O2 por haber aire excedente. No aparecerá el metano CH4 porque la reacción con aire suficiente se considera completa. El exceso se supone siempre sobre la cantidad estequiométrica.

2, 3, 4.- Se dibuja el diagrama colocando datos y reacciones :


 

5, 6.- La base más cómoda de cálculo está en el enunciado y es 1 Kmol de CH4.

7.- Existe una condición particular que liga el oxígeno estequiométrico con el aire total que entra (exceso del 20%) :

Oxígeno estequiométrico : 2 Kmol ya que la reacción requiere 2 moles de oxígeno por mol de metano.

Aire necesario de entrada : 2·1,2/0,21 Kmol.

Resulta cómodo calcular el oxígeno que sale por diferencia entre el que entra y el que ha reaccionado :

O2 a la salida Kmol = 2·1,2 - 2 = 0,4 Kmol.

Balance de Carbono :

A la entrada : CH4 : 1 Kmol = CO2 a la salida. Por lo tanto CO2 = 1 Kmol.

Balance de Nitrógeno :

A la entrada 2· 1,2·0,79/0,21 Kmol = N2 a la salida.

Balance de Hidrógeno :

A la entrada (1Kmol CH4) · 4 = H2O ·2 en salida

H2O = 2 Kmol en la salida, aunque al pedir la composición en base seca no es necesaria.

8.- La composición molar queda :

CO2 : 1·100/(0,4 + 1 + 9,02) = 9,59 %

N2 : 9,02·100/(0,4 + 1 + 9,02) = 86,57 %

O2 : 0,4·100/(0,4 + 1 + 9,02) = 3,84 %

9.- Comprobación :

Masa a la entrada : 1 Kmol CH4 · 16 + 2,4 Kmol O2 · 32 + 2,4 · 0,79/0,21 Kmol N2· 28 = 345,6 Kg.

Masa a la salida : 1 Kmol CO2 · 44 + 2,4 · 0,79/0,21 Kmol N2· 28 + 0,4 Kmol O2 · 32 +

2 Kmol H2O · 18 = 345,6 Kg

El resultado es por consiguiente correcto.