Question

2. Para generar energía eléctrica, se consumen en una central térmica 4 000 TM/día de un carbón que tiene una riqueza de carbono del 80% y un contenido de azufre de 1,1% calcule:

a) Las toneladas de dióxido de azufre emitidas a la atmósfera al año.
b) ¿Qué cantidad mensual de caliza, del 85 % de riqueza en carbonato de calcio, sea necesario añadir a los gases de escape para reducir en un 80% las emisiones de dióxido de azufre, precipitándolo en forma de sulfato de calcio?

Answer 1

a)¿Está bien lo siguiente? 
4000T/día x 1,1/100 = 44T/día de azufre ---> 44T/día x 1 molSO2/1 molSx1mol S/32g=88T SO /día  x365días /1 año = 32120 Toneladas SO2/ al año. 


b) La caliza es un mineral que contiene principalmente carbonato de calcio (CaCO3) que reacciona con el dióxido de azufre de los gases, de carácter ácido, para neutralizarse y dar sulfito de calcio con posterior oxidación a sulfato según la reacción siguiente:
CaCO3 + SO2 -> CaSO3 + CO2;
posteriormente CaSO3 + 1/2*O2 -> CaSO4 (precipitado) 
Necesitamos reducir en un 80 % las emisiones de SO2, o sea sólo emitir el 20 %:
0,20*32120 Ton(SO2)/año *1 año/12 meses = 535,33 Ton(SO2)/mes
Esta cantidad representa: 535,33 Ton(SO2)/mes * 1 mol-ton(SO2)/64 Ton(SO2) =
8,36 mol-ton(SO2)/mes
Esto es lo que habrá de neutralizarse con la caliza, como la proporción en la reacción es de 1:1 tendremos que:
mol-ton(CaCO3 necesarios) = mol-ton(SO2) = 8,36 mol-ton/mes*100 Ton(CaCO3)/1 mol-ton(CaCO3) = 836 Ton CaCO3 / mes
Como la riqueza en carbonato cálcico de la caliza es del 85% entonces:
835 Ton CaCO3/mes * 100 Ton caliza / 85 Ton CaCO3 = 982,35 Ton de caliza / mes