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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

87 

Balances de masa y energía 

la combustión, pasa por una caldera donde el calor que se desprende de él convierte en vapor el 

agua  de  alimentación  de  la  misma.  Calcúlese  la  concentración  de  CO  (ppm)  en  el  gas  de 

combustión. 

Respuesta: 4057,54 ppm. 

2.7.19 

Un gas combustible producido por gasificación de carbón se va a quemar con 20% de 

exceso  de  aire.  El  gas  contiene  50% molar  de  nitrógeno  y  el  resto  de  monóxido  de  carbono e 

hidrógeno. Una muestra del gas se hace pasar por un espectrómetro de infrarrojo, el cual registra 

una señal R que depende de la fracción molar de monóxido de carbono en la muestra, y se obtiene 

la lectura R = 38,3. 

Los datos de calibración del analizador son los siguientes:  

 

x (mol CO / mol) 

0,05 

0,10 

0,40 

0,80 

1,00 

10,0 

17,0 

49,4 

84,0 

99,7 

 

La ley de potencias (x = aR

b

) debe ser adecuada para ajustar los datos de calibración. Derive la 

ecuación que relaciona a x y R y después calcule la velocidad de flujo molar de aire necesaria para 

una velocidad de alimentación de combustible de 175 kg mol / h, suponiendo que el CO y el H

2

 se 

oxidan pero el N

2

 no. 

Respuestas: x = 0,0025025 R

1,30167

; 250 kg mol / h. 

 

 

2.7.20

 

Se mezclan piritas de baja calidad conteniendo 32% de S con azufre puro, en proporción 

de 10 lb de S por cada 100 lb de piritas, para lograr que la mezcla se queme fácilmente, formando 

un  gas  de  combustión  cuyo  análisis  Orsat  es:  13,4%  SO

2

,  2,7  O

2

  y  83,9%  N

2

.  En  las  cenizas 

residuales no queda azufre. Calcúlese el porcentaje de azufre quemado que se transforma en SO

3

 

(el análisis Orsat no detecta SO

3

). 

Respuesta: 9,04%.

 

 

2.7.21

 

Se queman piritas de hierro, FeS

2

, con aire seco, oxidando el hierro a Fe

2

O

3

. El dióxido 

de azufre que se forma se oxida posteriormente a trióxido de azufre. El oxígeno suministrado está 



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