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ECUACION:
Base de calculo: Conversión a mol SO3/ min 100 kg SO3 100 kg/min SO3 1000 mol SO R = 1248.90720619^ min^ mol SO3/min80.07^ kg SO n0 (mol SO2/min) , 450 °C 100% exceso de aire, 450°C n1 (mol O2/min) Relación O2 3.76190476190476 n1 (mol N2/min) Se asume que la presión es suficientemente baja para que H sea independiente de la P^ m (kg H20 (l)/hr), 25°C
Se oxida dióxido de azufre a trióxido de azufre en el pequeño reactor de una planta piloto. El S02 y 100% en exceso de aire alimentan al reactor a 450°C. La reacción procede hasta un 65% de conversión de S 0 2 y los productos emergen del react 550°C. La velocidad de producción del S 03 es 1.00 X 102 kg/min. El reactor está rodeado por una camisa de enfriamiento (a) Calcule las velocidades de alimentación (metros cúbicos estándar por min) de las corrientes cual se alimenta agua a 25°C. las especies moleculares a 25°C como referencias, prepare y llene la tabla de entalpias de entrada-salida y escriba un bala (c) Calcule la velocidad mínima de flujo del agua de enfriamiento si su aumento de temperatura debe^ (b) Calcule el calor estándar de la reacción de oxidación del SO?, de energía para calcular el calor (kW) que se debe transferir del reactor al agua de enfriamiento.^ de alimentación de S 0 2 y aire y el grado de avance de la reacción, |(kmol/min). mantenerse por debajo de 15°C.^ ∆H°r (kJ/mol). Después, tomando
𝑆𝑂 (𝑔)=𝑆𝑂3_2 (𝑔)+ (𝑔)1/2 𝑂
a) Balance Global ENTRADA Balance para el SO2 (^) n0 Balance por componente mol SO2 0.65 mol SO2 reaccionan n0 = Balance para O2 min1921.4^ SO2 /min 1 mol SO2 alim O2 teorico = O2 teorico = 0.5 O2 * 1922 mol SO2/min960. O2 entrada = Balance para N2 N2 = 1921.395701847228.10764025 mol O2/minmol N2/min SALIDA Balance para SO2 Balance por componente^ 9149.50334208^ Flujo de aire total que entra al reactor 65% de conversión SO2 a la salida = SO2 a la salida = (^) 1922*(1-.65)672.488495643 mol SO2/min Balance para O2 Moles O2 que reaccionan 624.45 O2 necesario960.70 O2 alimentado1921. O2 salida = AVANCE DE REACCIÓN 1296.94 mol O2/ min
𝑛0+ 𝑛(1 )= 𝑛_
𝑂_2 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜= (𝑂2 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 −𝑂2 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜)/(𝑂2 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜)
y = y1 +(y2-y1/x2-x1) *(x-x1) y = H2 = H2 O2 = 13.37513.375 kJ/mol Se hace lo mismo que O2 H3 = H3 N2 =^ Para N2 (450°C) 12.695 kJ/mol Para SO2 (550°C)^ SALIDA H4 = H4 = (^) Para O2 (550°C) 0.0389124.80^ +kJ/mol 3.904E-
H5 = 16.72 kJ/mol
Se hace una interpolacion
𝐻 ̂ _4= ∫24_25^550▒ 〖𝐶𝑝 𝑑𝑇〗 𝑑𝑇〗
Se hace una interpolacion
Se hace lo mismo que O2 H6= H6 N2 =Para N2 (550°C) 15.82 kJ/mol ParaSO3 (550°C) H7= H7 = Calor (kW) que se debe transferir del reactor al agua de enfriamiento 0.048535.34^ +kJ/mol 9.188E- (1248.9)(-99.28)+[(672.48)(24.8)+(1296.9)(16.72)+(7228.1)(15.82)+(1248.9)(35.34)]-[(1921.4)(19.62)-(1921.4)(13.375)-( c) ASUMIENDO QUE EL SISTEMA ES ADIABATICO : Q perdida del reactor = Q ganado por el agua de enfriamiento^ -82350.40^ kJ/min^ 1 min^ 60 s^ 1 kW1 kJ/s
𝐻 ̂ _7= ∫_25^550▒ 〖𝐶𝑝 𝑑𝑇〗 𝑑𝑇〗^ tabla B.2^ del felder
̇ ∆𝐻 ̇ = "ξ " ∆(𝐻°) ̇ 𝑟+ ∑8𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎▒ 〖𝑛 ̇ 𝐻 ̇ − ∑ 8_𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎▒ 〖𝑛 ̇ 𝐻 ̇ 〗〗 ∑ 〖 𝑛 ̇ 𝐻8_𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎▒ ̇ 〗 𝑄 ̇ −𝐻 ̂ _𝑎𝑔𝑢𝑎 = ∆𝐻 ̇ = 𝑚 ̇ ∗[ 𝐻 ̂ _𝑎𝑔𝑢𝑎 (𝑙,25°𝐶)] (𝑙,40°𝐶) tabla B.5 del felder
Datos: T1 O2 T2 450100550 °Caire en exceso°C
1249 mol SO3/min n2 (mol SO2/min) n3 (mol 02/min) 3.76 n1 (mol N2/min) m (Kg H2O (l) / hr), 40 °C^550 °C
a planta piloto. El S02 y 100% en exceso de aire se estándar por min) de las corrientes C. está rodeado por una camisa de enfriamiento a la ón de S 0 2 y los productos emergen del reactor a 5°C.^ e entalpias de entrada-salida y escriba un balance^ o si su aumento de temperatura debe^ e la reacción, |(kmol/min).^ ?,^ el reactor al agua de enfriamiento.^ ∆H°r (kJ/mol). Después, tomando
1 mol SO3 producidos 1 mol SO2 reaccionan = 1248.90721 mol SO3min
T + -3.104E-08 T^2 + 8.606E-12 T^
Se hace una interpolacion
Se hace una interpolacion
T + -8.54E-08 T^2 + 3.24E-11 T^
35.34)]-[(1921.4)(19.62)-(1921.4)(13.375)-(7228.1)(12.69)]
Q ganado por el agua de enfriamiento^ =^ -1372.50666^ kW
∑ 〖 𝑛 ̇ 𝐻8_𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎▒ ̇ 〗
