¡Descarga Remoción de H2S en biogás y más Exámenes en PDF de Termodinámica Aplicada solo en Docsity!
Línea de equilibrio
Fraccion Molar Razones Molares
P NH3 x y X Y
5 0. 0.0066 0.0023 0.
12.6 0. 0.0166 0.0471 0.
25 0. 0.0329 0.0989 0.
50 0. 0.0658 0.1765 0.
86 0. 0.1132 0.2658 0.
115 0. 0.1513 0.3158 0.
PF H2S 34.1 g/mol 0.0341 Kg/mol x = ni/nt
PF H2O 18.015 g/mol 0.018015 Kg/mol
Masa de H2O 100 Kg/mol
Moles de H2O 5550.92978 moles
Presion 1 atm 760 mmHg
Linea de operación
X Y
Entra 0 0.0353 Sale
Sale 0.314 0.1765 Entra
Linea de operación
X Y
Entra 0 0.0353 Sale
Sale 0.2093 0.1765 Entra
Problema 1. El biogás es una mezcla conformada principalmente por CH
4
(50%-70%) y CO
2
(25%-40%), y algun
H
2
, vapor de agua, que se generan por el proceso biológico de biodigestión anaerobia, que consta de una serie
en la que residuos orgánicos son degradados o consumidos por un conjunto de microorganismos. En biodigesto
agropecuarios las materias primas son: excrementos (purín y estiércol) de cerdo y de res, residuos de las cosec
depuradoras de agua, entre otros. Los digestores varían su tamaño en un rango desde 1 a 10 m
3
para pequeña
m
3
para grandes instalaciones (Boyle et al., 2004). Sin embrago, la unidad que se utiliza comúnmente es la "uni
a 500 kg de peso vivo del animal y permite comparar los rendimientos de biogás de distintos tipos de animales
produce entre 400 y 500 m
3
de biogás al año.
Tomando en consideración lo anterior, se desea diseñar un equipo de remoción del H
2
S del biogás para una com
posee 350 unidades ganaderas que en promedio produce cada una 450 m
3
de biogás anualmente. Determine:
Diagrama del proceso (5)
La cantidad mínima de agua diaria requerida para remover el 80% del H
2
S de un gas que contiene el 65% de
resto es H 2
S (los otros gases son despreciables). El sistema opera en condiciones ambientales estándar (25°C y
EL número de etapas necesarias si se incrementa un 50% el suministro de agua y se tiene una eficiencia del 6
Si se tiene un suministro de 72 Kg/h de agua, cuánto tiempo se requiere para tratar el gas generado diariam
0.0000 0
- Calcular la cantida
G' =
Despejar L' minima
Masa agua =
Como el sistema opera con u
x
x =
L´/G´
XL1 =
- No. de etapas n
2 platos teoricos ( C
Platos reales
y CO
2
(25%-40%), y algunas concentraciones trazas de
a, que consta de una serie de reacciones bioquímicas
organismos. En biodigestores para sustratos
res, residuos de las cosechas, lodos de estaciones
e 1 a 10 m
3
para pequeñas granjas hasta más de 1,
za comúnmente es la "unidad ganadera", que equivale
istintos tipos de animales. Una unidad ganadera
H
2
S del biogás para una comunidad agropecuaria que
anualmente. Determine:
s que contiene el 65% de metano, 20% de CO
2
y el
ientales estándar (25°C y 1 atm) (20)
e tiene una eficiencia del 60%. (10)
r el gas generado diariamente (5).
0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000 0.
Chart Title
Línea de operación con 50% en exceso
Línea de operación mínima del agua
Línea de equilibrio
Número de moles
Fracción molar
Razones molares
L´min/G´
𝐺0−𝑌𝐺1)/(XL1−XL0)
% Eficiencia
Línea de equilibrio Línea de operación
x y x y
~ p=372.936 0 0
0.04 0.0841779 Línea de trabajo
0.06 0.123507 x y
0.14 0.264921 Punto de alimentación
0.16 0.29675 x y
0.22 0.385 Linea de alimentación
0.24 0.412221 x y
El Alcohol Industrial Desnaturalizado se utiliza industrialmente para la obtención de
acetaldehído, vinagre, butadieno, cloruro de etilo y nitrocelulosa, entre otros. Para su
obtención se parte de una solución alcohólica que contiene el 40% molar (el resto se puede
tratar como agua) para obtener destilado que contenga un 96% mol alcohol y el resto sale
en el residuo. Determine:
Las cantidades de destilado y residuo obtenido si se parte de 1200 kg/h (10 puntos)
Cuántos litros se obtienen de alcohol al 70%, considerando que cada 100 ml de solución
contiene 73.5 ml de alcohol etílico impotabilizado al 96% y desnaturalizado. (10)
El valor de las relaciones de las entalpías (q) (10 puntos)
Relación de reflujo mínimo si la alimentación entra a 15°C (15 puntos)
Número de platos teóricos si la alimentación es del 40% superior al valor mínimo. (
puntos). 8 platillos teóricos
- En qué plato se sitúa la alimentación (5 puntos) Plato 4
Notas los datos de las propiedades de los componentes las puede encontrar Apendice
Cengel Temperaturas críticas y pesos moleculares. Calores latentes de vaporización 841
KJ/Kg para el etanol y 2264.3 KJ/Kg para el agua, calor específico 2.44 KJ/Kg K para el etanol
y 4.18 KJ/Kg K para el agua.
Gráfico ChemSep
ón de
Para su
esto se puede
el resto sale
puntos)
de solución
nimo. (
pendice
ación 841
para el etanol
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.
0
1
Cálculo del punto de búrbuja
T prom 88.855 Psat
Ki=Pisat/P 1.506 152.
y1=xi*Ki
Suma 1.
Cálculo del punto de rocío
T 93.
x1= xP/Psat
Suma 1.
Ec´n Antoine A B C T ebullición Frac. Molar T. promedio
Etanol 16.8958 3795.17 230.918 78.2 0.
Agua 16.3872 3885.7 230.17 100 0.
K
1
K
2
Y
1
Y
2
P
sat
P
sat
X
1
X
2
Ec´n de Antoine
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.
0
1
- 0.36 0.556221 0.96 0. 0.34 0.534287 x y
- 0.38 0.577401 0 0.
- 0.42 0.
- 0.46 0.655483 0.4330 0. 0.44 0.636903 x y
- 0.48 0.
- 0.52 0.
- 0.54 0.
- 0.56 0.
- 0.58 0.
- 0.62 0.
- 0.64 0.
- 0.66 0.
- 0.68 0.
- 0.72 0.
- 0.74 0.
- 0.76 0.
- 0.78 0.
- 0.82 0.
- 0.84 0.
- 0.86 0.
- 0.88 0.
- 0.92 0.
- 0.94 0.
- 0.96 0.
- 0.98 0.
- q= 1.
- y= 0.
- m= 0.
n términos de moles)
∗ 〖𝐶𝑝〗 _𝑎𝑔𝑢𝑎
𝑛𝑐𝑖𝑎)−∆𝐻_𝑀
