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Mezclas reactivas y combustión

PROBLEMAS

13.1 Un recipiente contiene una mezcla del 34% de O2 y el
66% de CO en a) base másica, b) base molar. En cada caso
determínese si hay oxígeno suficiente para producir la reacción completa del monóxido de carbono.

(a) El porcentaje de exceso o defecto de aire, según convenga.
(b) La temperatura de rocío de los gases de combustión
a lapresión de 1 atm.

13.2 Ajústese la reacción química de la combustión completa del octano (C8H|8) con

13.10 Determínese la cantidad de vapor de agua condensada, en k mol por kmol de combustible, al enfriar a 20°C los
productos de la reacción del butano (C4H|0) quemado completamente a 1 atm con el 150% del aire estequiométrico.
13.11 Una mezcla gaseosa combustible con una composición molar del72% de CH4, 9% de H2, 14% de N2, 3% de
CO2 y 2% de O2 se quema completamente con aire húmedo
para formar productos gaseosos a 1 atm compuestos de CO,,
H2O y N2 solamente. Si la temperatura de rocío de los productos es 60°C, determínese la cantidad de vapor de agua
presente en el aire de combustión, en kmol por kmol de
combustible.

w La c antidad estequiométrica de oxígeno.
(b) La cantidad estequiométrica de aire.
(c) El 50% de exceso de aire.
13.3 Metano (CH4) se quema completamente con la cantidad estequiométrica de peróxido de hidrógeno (H2O2). Ajústese la ecuación de la reacción química.
13-4 Una mezcla gaseosa combustible tiene un análisis molar del 14% de H2, 3% de CH4, 27% de CO, 0,6% de O2,
4,5% de CO2 y 50,9% de N2. Determínese el cociente teórico
aire-combustiblede la c ombustión completa en
(a) Base molar.
(b) Base másica.
13.5 Una mezcla combustible de composición molar 60%
de CH4, 30% de C,H6 y 10% de N-, se suministra a un hogar
donde se quema completamente con el 120% del aire teórico. Determínese el cociente aire-combustible en
(a) Base molar.
(b) Base másica.
13.6 Una m ezcla combustible de c omposición molar 20%
de CH4, 40% de H2 y 40% deN H S se q uema completamente
con el 150% del oxígeno estequiométrico. Ajústese la ecuación de la reacción.
13.7 Un carbón de análisis elemental 80% de carbono. 3%
de azufre y 17% de c eniza se quema completamente con el
120% del aire estequiométrico. Determine la cantidad de
SO2 producida, en kg por kg de c arbón.
13.8 Una muestra de residuos urbanos de a nálisis e lemental
80,7% de C,4,9% de H, 1,8% de S, 5,3% de O, 1,1% de N
y 6,2% de cenizas se quema completamente con el 120% del
aire estequiométrico. Determine
(a) El ajuste de la reacción.
(b) El cociente aire-combustible en base másica.
13.9 Etano (C2H6) se q uema completamente con aire. Si el
cociente aire-combustible en base másica es 18, d etermine:

13.12 En una cámara de c ombustión entra propano (C3H8)quemándose completamente con el 180% del aire estequiométrico que e ntra a 40°C, 1 atm y el 60% de h umedad
relativa. Ajústese la reacción química.
13.13 En una cámara de combustión entra butano (C4Hlo) y
se quema completamente con el 150% del aire estequiométrico que e ntra a 68°F, 1 atm y el 75% de h umedad relativa.
Ajústese la r eacción química.
13.14 En una cámara de combustión entran 2 kg/h dehidrógeno (H2) que se quema con 120 m:'/h de aire que entra a
30°C y I atm. Calcule el exceso de aire u tilizado.
13.15 Se quema carbono con el 85% de aire estequiométrico resultando CO2, CO y N, s olamente. Determine:
(a) La ecuación ajustada de la reacción.
(b) El cociente aire-combustible en base másica.
13.16 Con el 80% del aire estequiométrico reacciona propano para formar productos quecontienen solamente CO,,
CO, H2O y N2. Determine:
(a) La ecuación ajustada de la reacción.
(b) La composición molar de los productos en base
molar seca.
13.17 En un motor entra dodecano (C|2LL6) que se q uema
con aire para dar unos gases de combustión de análisis molar
en base seca del 12,1% de CO2, 3,4% de CO, 0,5% de O,,
1,5% de H2 y 82,5% de N 2 . Calcule la relación aire-combustible...