Problema Balance (S).pdf

El dioxido de azufre se oxida a trioxido de azufre en un reactor pequeño de una planta piloto, se alimenta el reactor con dioxido de azufre y 100% de aire en exceso a 450°C. La reacción procede dada una conversión de 65% de dioxido y los productos salen a 550°C. La velocidad de producción del tioxido de azufre. El reactor está rodeado por un refrigerante de agua. Calcular el calor transferido del reactor al agua y la temperatura final del agua con 1293.3618 Kg de agua a 25°C. Aire 9.1575 Kmol

SO2 1.9231 Kmol

Kmol

Kg

SO3

1.25

100

N2

7.2344

202.5641

O2

1.2981

41.5392

SO2 

0.6731

43.0784

TOTAL

2SO2 2SO2 2 1.9231 1.25

Moles  Al 100%  Al 65% (Rxn) (Rxn) Compuesto SO2 SO3 O2 N2  Aire

+

O2 +



10.4556 387.1817

2SO3

O2 1 0.9615 0.625

2SO3 2 1.9231 1.25



PM 64 Kg/Kmol 80 Kg/Kmol 32 Kg/Kmol 28 Kg/Kmol 29 Kg/Kmol

Aire, O2 y N2 100 KgSO3 

 Kmol  80 Kg 

1.9231 KmolO2 

 1.25KmolSO3

1 Kmol Aire 0.21 KmolO2

9.1575 KmolAire 

O2rxn  0.9615Kmol   O2exceso  100%   

 9.1575 Kmol Aire

0.79 KmolN 2 1 Kmol Aire

 7.2344 KmolN 2

O2alimentado  1.9231Kmol

9.1575 KmolAire  7.2344 KmolN2 

29Kg Kmol

28 Kg   Kmol 

 265.5678 KgAire

 202.5641KgN 2

 

Balance de Calor

0  Qentra  Qsale  Qgenera  qrxn

Qentra  QSO  QAire 2

Q sale  QSO  QSO  QO  Q N  3

2

2

2

qrxn Compuesto SO2 SO3 O2 N2

Kmol 1.9231 0 1.9231 7.2344

Reactivos  ΔH(KJ/mol) -296.9 -395.18 0 0

q productos   0.6731Kmol    296.9 103

H

Kmol 0.6731 1.25 1.2981 7.2344

Productos  ΔH(KJ/mol) -296.9 -395.18 0 0

H

KJ  KJ    1.25Kmol     395.18 103    Kmol  Kmol   

 qreactivos  1.9231Kmol    296.9 103 KJ    0Kmol     395.18 103 KJ   Kmol  Kmol    qrxn  qproductos  qreactivos  693818.39 KJ   570968.39 KJ 

qrxn  122850KJ  Qentra Qentra  QSO  QAire 2

450

  38.91  3.904 10

QSO

 mH  1.9231Kmol 

QSO

 mH  1.9231Kmol 19622.8958

2

2

T  3.104 105 T 2  8.606 109T 3 dT

25

2

Q Aire  mCpT  9.1575Kmol  30.11

 KJ   Kmol 

 37736.79086 KJ

 KJ 

 Kmol C 

 

 425C  

Q Aire  117186.2381 KJ 

Qentra  37736.79086KJ 117186.2381KJ 154923.029 KJ Qentra 154923.029KJ 

 

 

Qsale  QSO  QO  QN 

Q sale  QSO

3

2

2

2

550

QSO  mH  1.25Kmol    48.50  9.188 102 T  8.540 105 T 2  32.40 109T 3  dT 3

 

25

QSO  mH  1.25Kmol  35336.1381

 KJ 

 Kmol 

3

 44170.1726KJ

 

550

QSO  mH  0.6731Kmol    38.91  3.904 102 T  3.104 105 T 2  8.606 109T 3  dT 2

25

QSO  mH  0.6731Kmo  24795.9599 2

QO  mCpT  1.2981Kmol  31.835 2

 KJ   Kmol 

 16690.1606 KJ 

 KJ   Kmol C   KJ 

Q N   mCpT  7.2344Kmol  30.11

 Kmol C 

2

 525C  21695.6321KJ  

 525C  114359.5866KJ  

Q sale  QSO  QSO  QO  Q N  3

2

2

2

  KJ  16690.1606 KJ  21695.6321KJ  114359.5866 KJ Q sale  44170.1726

 

Q sale 196915.5519KJ  Qgenera

Q genera  qrxn  Qentra  Qsale Q genera  122850KJ    154923.029KJ 196915.5519 KJ

Q genera 80857.4771KJ  Qagua  80857.4771KJ  mCpT  mCp  T  T   2

T2 

1

80857.4771 KJ 80857.4771KJ   T1   25C   KJ  mCp 1293.3618 Kg 4.18  Kg C 

T2    39.95C