Esercizio 3 - Fenomeni di trasporto

Esercizio

Si determini la portata totale e la concentrazione di SO₂ nei fumi che si ottengono dalla combustione con aria di 32 l/h di gasolio che presenta la seguente composizione (% in massa): S 1%, H 11%, C 88% e densità pari a 820 kg/m³.

Si consideri la ossidazione completa delle specie chimiche e un eccesso di aria del 123% rispetto alla richiesta stechiometrica.

Esercizio 3

Si determini la portata totale e la concentrazione di SO₂ nei fumi che si ottengono dalla combustione con aria di 32 l/h di gasolio che presenta la seguente composizione (% in massa): S 1%, H 11%, C 88% e densità pari a 820 kg/m³.

Si consideri la ossidazione completa delle specie chimiche e un eccesso di aria del 123% rispetto alla richiesta stechiometrica.

Esercizio 3 con reazioni

Dati: combustione gassosa + aria.

V̇^e = 32 l/h

w^s = 0.91

w^f = 0.11

w^e = 0.88

p_g = 320 Kj/kg

Portata totale combustione.

Concentrazione SO₂ nei fumi della combustione.

Per la combustione a noi interessa l’ossigeno che è presente nell’aria, ovvero 0.21 mol su 1. Tutto il resto è azoto e non fa chiusura. N₂ suona 0.79 e proviene inerte alla combustione.

Allora Y_O2 = 0.21 Y_N2 = 0.79.

Excess of air EA = 100 Variarecesso / Variastechiom = 100 O₂mol / Vostechkmol V_O2eccesso / Vostechkmol.

Reazioni di combustione

Per la combustione ho che:

• S + O₂ → SO₂
• 2H₂ + O₂ → 2H₂O
• C + O₂ → CO₂

Oltre ai fumi, escono SO₂, H₂O, CO₂, O₂ (né ho un eccesso) e N₂ (passa inerte).

Dati e bilancio

V̇^e = 32 l/h

w^s = 0.91

w^f = 0.11

w^e = 0.88

Aria Y_N2 = 0.79 Y_O2 = 0.21.

Ṁ_e = P_g V̇^e = 62.97 Kg/d - 20.23 Kg/h

❶ Bilancio puntuale S A ＝ E ⟹ D ris = nᵢˢma ris = im^e/PM_s dove im^e = m^ee m^eeg w^s = 6.29 kg/d e PM_s = 32 Kg/mol dunque n^s = 6.29 Kg / 32 Kg mol tutte – 1 di 8.12 10^-3 kmol d^h/-.

Il numero di moli di O₂ consumate sulla base della reazione S + O₂ → SO₂, posso risolvere il numero di moli di ossigeno consumate n^s e n^e.

Il numero di moli prodotte di SO₂ n^s = n^s.