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Balances de masa y energíA

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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

85 

Balances de masa y energía 

C

2

H

6

 + H

2

 = 2 CH

4

 

se llevan a cabo en un reactor continuo en estado estacionario. La alimentación contiene 85,0% en 

moles de etano (C

2

H

6

) y el balance en productos inertes (I). La fracción de conversión del etano es 

0,501 y el rendimiento fraccionario del etileno es 0,471. Calcúlese la composición molar del gas 

producido y la selectividad del etileno para la producción de metano. 

Respuestas:30,29% etano, 28,59% etileno, 26,77% hidrógeno, 3,64% metano y 10,71% inertes; 

7,9 g mol etileno / g mol metano.  

 

2.7.11 

Un horno que opera en régimen permanente quema 1 millón de pies cúbicos estándar 

por día de gas natural proveniente de Nuevo México, con 23 millones de pies cúbicos estándar por 

día de aire. Los únicos compuestos perceptibles  en el gas de combustión son CO

2

, H

2

O, O

2

 y N

2

La  composición  del  gas  natural  en  porcentaje  molar  es:  96,91%  metano,  1,33%  etano,  0,19% 

propano, 0,05% butano, 0,02% pentano, 0,82% dióxido de carbono y 0,68% nitrógeno. ¿Cuál es la 

relación de flujo (kg mol/h) y la composición (% molar) del gas de combustión? 

Respuestas: 1263,51 kg mol/h;  4,22% CO

2

, 8,29% H

2

O, 75,70% N

2

 y 11,79% O

2

 

2.7.12

 

Una compañía de energía opera una de sus calderas con gas natural y la otra con aceite. 

El análisis de los combustibles es: 

Gas natural: 96% molar de CH

4

, 2% molar de C

2

H

2

 y 2% molar de CO

2

Aceite: (CH

1,8

)n 

Los  gases  de  chimenea  de  ambas  calderas  entran  al  mismo  ducto  y  el  análisis  Orsat  del  gas 

combinado es: 10% molar de CO

2

, 0,63% molar de CO, 4,55% molar de O

2

 y 84,82% molar de N

2

Calcúlense los g-mol de gas natural por cada gramo de aceite suministrado. 

Respuestas: 0,092 g-mol de GN/g aceite 

 

2.7.13

 

A un horno de fundición se alimenta un carbón de la siguiente composición en peso: 76% 

C, 4,9% H,7,8% O, 1,7% N, 1,2% S, 1,5% H

2

O y 6,9% impurezas. 

Si se suministra aire en un 30% en exceso, calcúlese: (a) Los kilogramos de aire suministrado por 

kilogramo de carbón alimentado, (b) El volumen a condiciones normales de aire suministrado por 



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