Intro C

UNIDAD CON REACCION QUIMICA C.1. Se quema propano con el 125% de la cantidad necesaria para completar la reacción. ¿Cuantos mol/s de aire se necesitan por cada 100 mol/s de productos de combustión? C3H8 + 5 O2 -> 3 CO2 + 4 H2O Sol: 93.70 mol/s 

C.2. Una mezcla de hidrogeno y metano se quema completamente en una caldera que usa aire. El análisis de los gases de chimenea en base seca (normalmente las técnicas de análisis de gases, como el aparato de Orsat, no incluyen el vapor de agua producido durante la oxidación) es de 83.4% N2, 11.3% O2 y 5.3% de CO2 (porcentajes molares). ¿Cual es la relación relación entre H2 y Ch4 en la mezcla de combustible? ¿Cual es la relación de combustible a aire? 1) Ch4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O 2) H2 + 1/2 O2 -> H20 Sol: 0.102; 0.055 

C.3. Para disponer de una sal de baria soluble se funde barita con carbonato sódico. Así cierta cantidad de baria, que solo contiene BaSO4 y materia infusible, se funde con un exceso de carbonato anhidro puro. En el análisis de una masa de fusion se determino que contenía 11.3% de BaSO4, 27.7% de Na2SO4 y 20.35% de Na2CO3 (porcentaje en peso), siendo el resto materia infusible. Calcular: la conversión de BaSO4 a BaCO3, el análisis completo de la masa de fusion y la composición de la carita inicial. BaSO4 + Na2CO3 -> BaCO3 + Na2SO4 Sol : 80.09%; 38.43%;2,22%; 96.23% 

C.4. Una disolución de Na2CO3 (14.88% de Na2CO3, 0.59% de NaOH y 84.53% de H2O en peso) se convierte en cáustica por adición de una cal comercial parcialmente apagada. La cal contiene solo CaCO3 como impureza. La masa obtenida de la conversion a cáustica dio el siguiente análisis

CaCO3 13.48%

Na2CO3 0.61%

Ca(OH)2 0.28%

NaOH 10.36%

H2O 75.27%

Calcular: a) El peso de la disolución alcalina cargada por cada 100 kg/h de masa convertida en cáustica. b) El peso de cal cargada por 100 kg/h de masa convertida en caustica y la composicion de la cal.

c) El reactivo que está presente en exceso y su porcentaje de exceso. d) El grado de conversion de la reacción. 1) CaO + H2O -> Ca(OH)2 2) Na2CO3 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + 2 NaOH Sol: 

C.5. Un carbón que contiene 81% de carbono total y 6% de hidrogeno (porcentajes expresados en peso) se quema con aire. Si el aire esta en un 30% de exceso sobre el teórico y se admite combustion total para el carbono y el 90% para el hidrogeno, calcular: a) Los kg/h de aire suministrados por kg/h de carbon quemado b) La composición, en peso, de los gases que salen del horno. Sol: 14.73;19.94 % 

C.6. En el proceso Deacon para la producción de cloro, una mezcla seca de HCl gaseoso y aire se pasar por un catalizador caliente que promueve la oxidación del aquel según la reacción: 2 HCl (g) + 1/2 O2 (g) -> Cl2 (g) + H2O (g) El aire utilizado está en un 30% de exceso del necesitado teóricamente y en el proceso se oxida el 60% del acido. Calcúlese: a) El peso de aire suministrado por kg/h de acido. b) La composición, en peso, del gas que entra en el reactor c) La composición, en peso, de los gases que salen del reactor.

C.7. Puede prepararse CO2 puro tratando piedra caliza con ácido sulfúrico acuoso. La caliza empleada en tal proceso contenía carbonato calcio y carbonato magnesio, siendo restante materia inerte insoluble. El acido empleado contenía un 12% de H2SO4 en peso. El residuo del proceso tenia la siguiente composición: CaSO4 8.56%

MgSO4 5.23%

CO2 0.12%

H2SO4 1.05%

Inertes 0.53%

H2O 84.51%

Durante el proceso se calentó la masa y se desprendió CO2 y vapor de agua. Si en la unidad se deben trata 1000 kg/h de caliza, calcúlese: a) El análisis de la caliza empleada. b) El porcentaje de exceso de acido empleado y su cantidad c) El peso y el análisis de la materia destilada de la masa de reacción.