| INGENIERÍA QUÍMICA | |
| Tema | Balances de energía |
| Materia | Régimen estacionario, sistema abierto, reacción química (combustión) |
En el hogar de una caldera se quema un gas combustible, cuya composición en tanto por ciento en volumen es la siguiente:
| Gas | % volumen |
| H2 | 35,0 |
| CO | 21,2 |
| CH4 | 15,8 |
| CO2 | 2,5 |
| N2 | 25,5 |
La combustión se realiza con un 20% en exceso de aire sobre el requerido para la combustión total. Tanto el gas combustible como el aire entran en el horno precalentados a 300 ºC y los gases de combustión lo abandonan a 600 ºC.
Suponiendo que la combustión es total, determinar la composición sobre base húmeda de los gases de combustión formados y el calor transmitido a la caldera por cada 100 kmol de gas combustible quemados, suponiendo que no se producen pérdidas al exterior.
Datos:
Capacidades caloríficas medias en el intervalo de temperaturas considerado:
| Compuesto | Cp
[cal/(mol·ºC)] |
| H2 | 7,00 |
| N2 | 7,10 |
| CO | 7,20 |
| O2 | 7,50 |
| CO2 | 10,8 |
| CH4 | 11,6 |
| H2O | 8,50 |
Entalpías de combustión a 25 ºC y 1 atm:
| Compuesto | DHoc
[cal/mol] |
| CO | - 67.600 |
| H2 | - 58.000 |
| CH4 | - 192.800 |