BM+RC Ejemplo 10
Se quema S con aire suministrado en un exceso del 60% con respecto a la conversión de todo el S en SO3. El 70% del s se convierte en SO2 y el 30% restante en SO3. La mezcla gaseosa saliente del quemador (que contiene SO2, SO3, O2 y N2) se alimenta a un convertidor donde el 90% del SO2 se convierte en SO3 empleando parte del O2 alimentado. La mezcla gaseosa saliente del convertidor se introduce a una cámara donde se hace reaccionar el SO3 con H2O para producir una mezcla de 90% de H2SO4 y 10% de H2O. Esta mezcla se separa de la mezcla gaseosa de O2, N2 y SO2 que también abandona el proceso. Calcúlese la masa de solución acuosa de H2SO4 producida por cada kilogramo de S que entra al proceso. Base de cálculo: 1kg de S alimentado al proceso.
ESQUEMA:
SOLUCIÓN:
La cantidad teórica de O2 se calcula con base en la siguiente reacción:
Moles teóricas de O3 :
Moles suministradas de O2 :
46.875 g mol (1.60) = 75 g mol
Moles suministradas de N2 :
BALANCE DE QUEMADOR:
En el quemador ocurren las siguientes reacciones:
BALANCE DE CONVERTIDOR:
En el convertidor ocurre la siguiente reacción:
BALANCE DE CÁMARA:
En la cámara ocurre la siguiente reacción:
Balance de masa y energía en procesos de combustión 