Question

7- En una planta de tratamiento se incineran 100 m3/día de residuos sólidos urbanos de densidad de 0.2 g/cc y contenido de azufre del 1.5% en peso. Si todo el azufre se transforma durante la incineración en SO2 ¿Qué cantidad estequiometrica de caliza (carbonato de calcio) debe emplearse para depurar los gases emitidos cada día, si se pretende transformarlo en sulfato de calcio

Answer 1

Se debe conocer las relaciones estequiométricas de la reacción entre SO2 y CaCO3 para producir Ca2SO4..


La reacción química entre el CaCO3 y el SO2 es:


2CaCO3 + 2SO2 + O2 ---> 2CaSO4 + 2CO2


Por tanto, 2 moles de SO2 reacccionan con 2 moles de CaCO3, lo que es una relación 1:1.


Debemos determinar la cantidad de SO2 hay en la corriente de gas para luego determinar la cantidad de CaCO3 que está en la proporción molar estequiométrica.


1) Determinación de la cantidad de S en la corriente de gas.


Corriente de gas = 100m^3 / día * 10^6 cc/m^3 = 10^8 cc / día


masa de gas = densidad * volumen = 0,2 g / cc * 10^8 cc/día = 2*10^7 g/dia


Contenido de azufre = 1,5% * 2 * 10^7 g / dia = 3*10^5 g / dia


Conversión a moles, requiere dividir entre la masa atómica del azufre, la cual es 32 g/mol


Número de moles de S = 3*10^5 g/ dia / (32 g/mol ) = 9.375 * 10^ 3 mol/dia

 2) En vista de que cada mol de S da origen a 1 mol de SO2, hay también 9,375*10^3 mol / dia de SO2.


Y, por la relacion estequiometrica que calculamos al inicio eso requiere el uso de el mismo numero de moles de CaCO3.

9,375 * 10^3 mol / dia de CaCO3

Ahora multiplicamos la masa de CaCO3 por la masa molar del mismo para llevar los moles a gramos:


masa molar de CaCO3 = 40 g/mol + 12g/mol + 3*16 g/mol = 100 g/mol


=> [100 g/mol]* 9,375 * 10^3 mol/dia = 9,375*10^5 g/dia


Para pasar a kg divide entre 1000 => 9,375 * 10^2 kg / dia.


Respuesta: 937,5 kg/dia.