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GASES IDEALES subproducto de horno de coque, Ejercicios de Química Ambiental

Balance de materia en un proceso de sedimentación

Tipo: Ejercicios

2018/2019
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Subido el 27/11/2019

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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 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 740FDespu´es de
enfriarse a 100Fel 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.
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¡Descarga GASES IDEALES subproducto de horno de coque y más Ejercicios en PDF de Química Ambiental solo en Docsity!

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:

  1. 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

  1. 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 ∗

    • (0. 0333333 ∗ 28)

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