Balances De Masa
Páginas: 4 (781 palabras)
Publicado: 2 de octubre de 2012
1. BALANCE DE MASA
Se comercializará Ca(OH)2 debido al carácter higroscópico del CaO.
CaCO3→CaO+CO2
CaO+H2O→CaOH2
Si la composición de la cal P-24 es 75-85% de Ca(OH)2, tomando como base100 kg de material:
75 kg CaOH2×1 kgmol CaOH274 kg CaOH2×1 kg mol CaO1 kgmol CaOH2=1.013 kgmol CaO
moles CaCO3 rx=1.013 kgmol CaCO3
25 kg CaCO3×1 kgmol CaCO3100 kg CaCO3=0.25 kgmol CaCO3moles CaCO3 inicial=1.263 kgmol CaCO3
conversión=moles CaCO3 rxmoles CaCO3 inicial100=1.013 kgmol CaCO31.263 kgmol CaCO3.100
conversión=80.2%
Como se quiere producir 1 ton de cal P-24 pordía, la cantidad de carbonato de calcio requerido será:
1 ton Cal P24día.0.75ton CaOH21 ton Cal P24.1000Kg CaOH21ton CaOH2.1Kgmol CaOH274Kg CaOH2.1Kgmol CaO1Kgmol CaOH2.
1Kgmol CaO1KgmolCaOH2.1Kgmol CaCO30.802Kgmol CaO.100Kg CaCO31Kgmol CaCO3.1ton CaCO31000KgCaCO3 =
=1,264ton CaCO3día
Para una pureza de carbonato usado del 90%, la cantidad real es:
1,264tonCaCO3día.10090=1,404ton CaCO3 día
La cantidad necesaria es:
1,404tonCaCO3día×1000kg1ton×1día24h=58,506kgh
Donde el flujo sería:
F=58,506kgh2700kgm3=0,022m3h
CO2 producido
1,264 ton CaCO3día.1 ton molCaCO3100 ton CaCO3.1 ton mol CO21 ton mol CaCO3.44 ton CO21 ton mol CO2=0,556 ton CO2día
CaO producido
1,264 ton CaCO3día.1 ton mol CaCO3100 ton CaCO3.1 ton mol CaO1 ton mol CaCO3.56 ton CaO1 tonmolCaO=0,707ton CaOdía
H2O necesaria
0,707 ton CaOdía×1 ton mol CaO56 ton CaO×1 ton mol H2O1 ton mol CaO×18 ton mol H2O1 ton mol H2O=0,227 ton H2Odía
2. CONDICIONES DE OPERACIÓN
Cálculo dela Entalpía estándar de reacción.
Cálculo de la Entropía estándar de reacción.
Cálculo de la Energía Libre de Gibbs Estándar de reacción
La reacción no es espontánea a temperatura ambientepor lo que se debe calcular la temperatura de operación.
En el Equilibrio:
T operación = 853,98ºC
3. BALANCE DE ENERGÍA
Si la temperatura de los gases de combustión es 900ºC....
Se comercializará Ca(OH)2 debido al carácter higroscópico del CaO.
CaCO3→CaO+CO2
CaO+H2O→CaOH2
Si la composición de la cal P-24 es 75-85% de Ca(OH)2, tomando como base100 kg de material:
75 kg CaOH2×1 kgmol CaOH274 kg CaOH2×1 kg mol CaO1 kgmol CaOH2=1.013 kgmol CaO
moles CaCO3 rx=1.013 kgmol CaCO3
25 kg CaCO3×1 kgmol CaCO3100 kg CaCO3=0.25 kgmol CaCO3moles CaCO3 inicial=1.263 kgmol CaCO3
conversión=moles CaCO3 rxmoles CaCO3 inicial100=1.013 kgmol CaCO31.263 kgmol CaCO3.100
conversión=80.2%
Como se quiere producir 1 ton de cal P-24 pordía, la cantidad de carbonato de calcio requerido será:
1 ton Cal P24día.0.75ton CaOH21 ton Cal P24.1000Kg CaOH21ton CaOH2.1Kgmol CaOH274Kg CaOH2.1Kgmol CaO1Kgmol CaOH2.
1Kgmol CaO1KgmolCaOH2.1Kgmol CaCO30.802Kgmol CaO.100Kg CaCO31Kgmol CaCO3.1ton CaCO31000KgCaCO3 =
=1,264ton CaCO3día
Para una pureza de carbonato usado del 90%, la cantidad real es:
1,264tonCaCO3día.10090=1,404ton CaCO3 día
La cantidad necesaria es:
1,404tonCaCO3día×1000kg1ton×1día24h=58,506kgh
Donde el flujo sería:
F=58,506kgh2700kgm3=0,022m3h
CO2 producido
1,264 ton CaCO3día.1 ton molCaCO3100 ton CaCO3.1 ton mol CO21 ton mol CaCO3.44 ton CO21 ton mol CO2=0,556 ton CO2día
CaO producido
1,264 ton CaCO3día.1 ton mol CaCO3100 ton CaCO3.1 ton mol CaO1 ton mol CaCO3.56 ton CaO1 tonmolCaO=0,707ton CaOdía
H2O necesaria
0,707 ton CaOdía×1 ton mol CaO56 ton CaO×1 ton mol H2O1 ton mol CaO×18 ton mol H2O1 ton mol H2O=0,227 ton H2Odía
2. CONDICIONES DE OPERACIÓN
Cálculo dela Entalpía estándar de reacción.
Cálculo de la Entropía estándar de reacción.
Cálculo de la Energía Libre de Gibbs Estándar de reacción
La reacción no es espontánea a temperatura ambientepor lo que se debe calcular la temperatura de operación.
En el Equilibrio:
T operación = 853,98ºC
3. BALANCE DE ENERGÍA
Si la temperatura de los gases de combustión es 900ºC....
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