1. NOMBRE: _____________________________________________________ NÚMERO: _______________
En una cámara de combustión se queman 100 kg/h de un combustible sólido con la siguiente composición
elemental: C: 78%p, H: 10%p, S: 6%p y el resto cenizas (que pueden ser consideradas como inertes). El
combustible se quema con exceso de aire de 50%. Por el fondo de la caldera se recogen los inertes del
combustible (30%p de la corriente de fondo), el C que no ha reaccionado y una parte del agua generada en el
reactor (40% p de la corriente de fondo). En el reactor, reaccionan todo el H y todo el S. A la salida de la
caldera, el análisis de los gases de combustión refleja que la proporción molar CO 2 /CO = 2. La presión y la
temperatura del sistema se puede considerar constante en todo el proceso
AIRE
COMBUSTIBLE
GASES DE
COMBUSTIÓN
CAMARA DE
COMBUSTIÓN
CORRIENTE DE
FONDO
C no reaccionado
Inertes
Agua
a) Aire estequiométrico necesario para la combustión completa del combustible (Nm 3/h).
Composición del combustible:
C: 6,5 kmol
H: 10 kmol (5 kmol de H2)
S: 0,1875 kmol
Inertes: 6 kg/h
O2 estequimetrico
6,5
2,5
0,1875
Total: 9,1875 kmol/h
980 Nm3/h
Aire estequiometrico: 43,75 kmol/h
b) Aire realmente introducido (Nm3/h).
Aire realmente introducido = Aire estequiométrico ·(1+0,5) = 1470 Nm 3/h
c)Caudal total (kg/h) y composición (%p) de la corriente de fondo
C no reaccionado: 6 kg/h
Inertes: 6 kg/h (30% p)
Agua: 8 kg/h
Total: 20 kg/h
d) Grado de conversión total del carbono (%) en la cámara de combustión indicando qué porcentaje pasa a
CO2 y qué porcentaje lo hace a CO.
Como la proporción molar CO2 /CO = 2 en los gases de combustión, del C reaccionado, un 67 % pasa a CO 2 y
un 33 % a CO.
Del C total, 0,5 kmol/h (7,7%) no reaccionan, 4 kmol/h (61,5%) reaccionan a CO2 y 2 kmol/h (30,1%) lo hacen a
CO.
e)Complete la siguiente tabla, e indique el caudal de los gases de combustión en CN (Nm3/h).
Caudal (kmol/h)
Caudal (Nm3/h)
CO2
4
89,6
CO
2
44,8
H2O
5-0,44 = 4,55
102
SO2
0,1875
4,2
O2
13,8-4-2/2-0,1875-2,5 = 6,11
138,9
N2
51,8
1160,3
TOTAL
68,65
1537,7
PROBLEMA 1