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Balances de masa y energíA

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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

81 

Balances de masa y energía 

Masa de SO

3

 en (3) = 3,79 lb. 

Moles de FeS

2

 = (87 lb) (1 lb mol/119,85 lb) = 0,726 lb mol. 

 

SISTEMA: Quemador. 

Se tienen 3 incógnitas (m

2

, m

4

 y m

8

). Las composiciones de las 5 corrientes se conocen. 

BPM para S: 46,5 lb = (0,0958n

4

) (32 g S/gmol SO

2

) + (3,79 lb SO

3

) (32 lb S/80 lb SO

3

) + 

(m

8

)(32 lb S/80 lb SO

3

). 

BPM para O: (0,21n

2

) (32 lb O/lb mol O

2

) = (57,96 lb Fe

2

O

3

) (48 lb O/159,7 lb Fe

2

O

3

) + 

(3,79 lb SO

3

)(48 lb O/80 lb SO

3

) + (0,0751n

4

) (32 lb O/1 lb mol O

2

) + 

(0,0958n

4

)(32 lb O/lb mol SO

2

) + (m

8

) (48 lb O/80 lb SO

3

). 

BPM para N: (0,79n

2

) (28 lb N/lb mol N

2

) = (0,8291n

4

) (28 lb N/lb mol N

2

 

Resolviendo el anterior sistema de ecuaciones algebraicas: m

8

 = 4,3 lb; n

4

 = 14,094 lb mol y n

2

 = 

14,78 lb mol. 

Se calculan las masas de las corrientes (2) y (4), o sea, m

2

 y m

4

Masa corriente (4) = (0,0958) (14,094 lb mol) (64 lb/lb mol) + 

(0,0751)(14,094 lb mol)(32 lb/lb mol) + (0,8291) (14,094 lb mol) (28 lb/lb mol) = 447,47 lb. 

Masa corriente (2) = (14,78 lb mol) (0,79) (28 lb/lb mol) + (14,78 lb mol) (0,21) (32 lb/lb mol) = 

426,25 lb. 

 

SISTEMA: Primera cámara. 

Conversión de composición molar a composición másica en la corriente (6): 

m

6

 = (0,0487) (64 lb/lb mol) + (0,0537) (32 lb/lb mol) + (0,8976) (28 lb/lb mol) = 29,968 lb/lb mol. 

% SO

2

 = [(0,0487) (64 lb/lb mol)/29,968 lb/lb mol] (100) = 10,4%. 

% O

2

 = [(0,0537) (32 lb/lb mol)/29,968 lb/lb mol](100) = 5,73% 

% N

2

 = 83,87%.  

Se tienen tres incógnitas: m

5

, m

6

 y m

7

BPM para S: (4,3 lb)(0,4) + (86,41 lb)(0,5) = (0,6m

5

)(32 lb S/98 lb H

2

SO

4

) + (0,104m

6

)(0,5). 

BPM para H: (2 lb H/18 lb H

2

O) (m

7

) = (0,6m

5

)(2 lb H/98 lb H

2

SO

4

) + 

(0,4m

5

)(2 lb H/18 lb H

2

O). 

BPM para N: 327,19 lb N

= 0,8387m

6

Resolviendo este sistema de ecuaciones algebraicas: m

6

 = 390,12 lb; m

5

 = 125,71 lb; m

7

 = 64,1 lb. 

 



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