Question

1. En una central térmica se queman 6.000 t/día de carbón con un contenido en azufre de un 2,4%. Calcular: a) Toneladas de SO2 generadas al año. b) Cuál sería la concentración de dióxido de azufre sin depurar expresada en ppm y en mg/m3 si el volumen total de gases producidos es de 4.107 Nm3/dia c) ¿Qué cantidad diaria de carbonato cálcico será necesario añadir a los gases de combustión para reducir un 70% las emisiones de dióxido de azufre, precipitándolo en forma de sulfato de calcio?
2. En una zona industrial en el Departamento del Valle del Cauca de 80 Ha; se evidencia una capa de aire contaminado que tiene un espesor aproximado de 40 m, sobre la chimenea más alta que se encuentra a 25 m de altura. Un ingeniero ambiental propone bombear diariamente el aire contaminado a una zona de bosque, para que ésta sea descontaminada naturalmente. Calcular: a. El caudal de aire inicialmente en litros/s que debería bombearse diariamente. b. El caudal de air

Answer 1

Primer Problema:

a)        Toneladas de SO2 generadas al año

 

6000 ton carbón / día (365 días / 1 año) ( 2,4% ton S /ton carbón) (64 ton SO2 / 32  ton S)= 105120 ton SO2 / año

 

b)        Cuál sería la concentración de dióxido de azufre sin depurar expresada en ppm y en mg/m³ si el volumen total de gases producidos es de 4*10∧7 Nm³/día:

 

105120 ton SO2 / año (1 dia /4*10∧7 m³ gases) (1 año /365 días) (10∧9mgSO2/ton SO2) = 7,2 *10∧17 mg SO2 /m³ gases

 

P. V = n*R* T

 

Transformamos:

1 atm V =  2 (2,4 gr)/64 gr /mol * (0,082 atm * L/ mol K )* 273K

V = 1,68 L SO2

 

SO2 ppm = 1,68 L SO2 /m³ gases * 1000 m³ SO2 / L SO2 = 1680 ppm

 

c)         ¿Qué cantidad diaria de carbonato cálcico será necesario añadir a los gases de combustión para reducir un 70% las emisiones de dióxido de azufre, precipitándolo en forma de sulfato de calcio?

 

Ca CO3 +SO2 +1/2 O2 = CaSO4 + CO2

 

105120 ton SO / Año (70% ton reducida /ton SO2) (1 año / 365 días) (10∧6 gr SO2/ ton SO2) (1 mol SO2 /64 gr SO2) (1 mol CaCO3 /1 mil SO2) (100 gr CaCO3 / 10∧6 gr Ca CO3 = 3,15 *10∧14 ton CaCO3 / Día

2.- El caudal de aire inicialmente en litros/s que debería bombearse diariamente
Volumen de aire contaminado= 80 (1000 m²) * (40-25 m) = 1,2* 10 ∧6 m³. 
Volumen que debe bombearse diariamente= 1,2* 10∧6 m³