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EJERCICIO 5 GASES IDEALES
Oscar Sotelo
October 22, 2019
1 PROBLEMA
Un subproducto de un horno de coque proporciona un mill´on de pies c´ubicos por hora de gas, que tiene la siguiente composici´on en volumen:
El gas sale del horno a 20,0 psi de presi´on absoluta y 740◦F Despu´es de enfriarse a 100◦F el benceno y el tolueno se separan completamente por absorci´on. Calcular: a) La masa molecular medio del gas que sale del horno y del gas que sale del absorbedor. b) La masa en libras del gas que sale del absorbedor. c) La composici´on en volumen del gas que sale del absorbedor. d) La masa en libras de benceno y tolueno absorbidos.
2 DIAGRAMA DE FLUJO
Separador
©^1 © 2
N 1 X^1 C 6 H 6 = 0. 05 (X^1 C 7 H 8 = 0.05) X^1 CH 4 = 0. 4 X^1 CO = 0. 07 X^1 H 2 = 0. 35 X^1 C 02 = 0. 05 X^1 N 2 = 0. 03 X^3 CH 4 X^3 CO X^3 H 2 X^3 CO 2 X^3 N 2
N 3
N 2 X^2 C 6 H 6 X^2 C 7 H 8 = (1 − X^2 C 6 H 6 )
3 DATOS
P Q = N RT
Conversi´on de unidades:
- 0 psi( 6.^8951 psikP a ) = 137. 9 Kpa
5 9 (
◦ (^) − 32) + 273 = 666. 333 k◦
1 x 106 f t^3 ( 1 m
3
- 315 f t^3 ) = 28316.^5793 m
3
R1: Las condiciones de entrada para hallar N 1 es asumirlo como gas ideal
4 TABLA DE GRADOS DE DE LIBERTAD
NVI 14
BMI 7
NFC 0
NCC 6
NRC 1
GL 0
Table 1: Grados de libertad.
X^2 C 6 H 6 = N^
- De la ecuaci´on (1) hallamos N - N 3 = N 1 − N
- N 3 = 704. 8211996 − - N 3 = 634.
- De la ecuaci´on (2) hallamos X^2 C 6 H - 1 ∗ - N - X^2 C 6 H 6 = 70470^8211996 48211991 ∗ - X^2 C 6 H 6 = 0.
- De la ecuaci´on (3) hallamos X^3 CH - 1 ∗ X^3 CH 4 = N - N - X^3 CH 4 = 704634^8211996 33908 ∗ - X^3 CH 4 = 0.
- De la ecuaci´on (5) hallamos X^3 H - 1 ∗ X^3 H 2 = N - N - X^3 H 2 = 704 6348211996 33908 ∗ - X^3 H 2 = 0.
- De la ecuaci´on (6) hallamos X^3 C - 1 ∗ X^3 C0 = N - N - X^3 CO = 704 6348211996 33908 ∗ - X^3 CO = 0.
- De la ecuaci´on (7) hallamos X^3 N - 1 ∗ X^3 N 2 = N - N - X^3 N 2 = 704 6348211996 33908 ∗ - X^3 N 2 = 0.
- De la ecuaci´on (8) hallamos X^3 CO - 1 ∗ X^3 CO 2 = N - N - X^3 CO 2 = 704 6348211996 33908 ∗ - X^3 CO 2 = 0.
6 SOLUCI ´ON
A)
M M m =
j M MJ
Masa molecular media que sale del horno. M M m = (0. 05 ∗78)+(0. 05 ∗92)+(0. 4 ∗16)+(0. 07 ∗28)+(0. 35 ∗2)+(0. 05 ∗44)+(0. 03 ∗28)
M M m = 20. 6
Masa molecular media del gas que sale del absorbedor M M m = (0. 0444444 ∗ 16) + (0. 0777777 ∗ 28) + (0. 3888888 ∗ 2) + (0. 055555 ∗
M M m = 13. 444
B)
F = M M m ∗ N
(13. (^444) kgmolKg )(634. 33908 kgmol)( 21 .kg^2 lb ) F = 18761. 7201
D)
F = M M m ∗ N
M M m = (0. 5 ∗ 78) + (0. 5 ∗ 92) M M m = 5 (85 (^) kgmolKg )(70. 48211996 kgmol)( 21.^2 kglb ) F = 18761. 7201
