Este documento describe una reacción química de oxidación de partículas esféricas de blenda (ZnS) en una corriente de oxígeno a alta temperatura. Se calcula el tiempo total necesario para una conversión del 90% de las partículas asumiendo que la reacción sigue un modelo de núcleo menguante. Los cálculos involucran parámetros como la densidad del sólido, el coeficiente cinético, la difusividad de los gases y la concentración del gas para determinar valores como λ2, λ3 y

1. Se tuestanpartículasesféricasde blenda de 1mmde radioenuna corriente de oxígenodel 8% a
900°C y 1 atm. La estequiometríade lareacciónes:
2 ZnS+ 3 O2 2 Zn O + 2 SO2
Suponiendoque lareaccióntieneel lugarde acuerdoconel modelode núcleomenguante:
Calcularel tiempototal necesarioparaunaconversióndel 90% de una partícula despreciandola
difusiónatravésde la películagaseosa.
Datos:
Densidaddel sólido4.13%
Coeficiente cinético:2cm/seg
Para losgasesen lacapa de ZnO,De= 0.08 cm2/seg
2
3
𝑍𝑛 𝑆 +
3
3
𝑍𝑛O2→
2
3
𝑍𝑛𝑂 + 2 𝑆𝑂2
Entoncesb= 2/3
Si B = ZnS EntoncesmB= 65.38 + 32.6 g/mol
Calculandolaconcentracióndel gas:
P.V=R.T.n
𝑃
𝑅. 𝑇
=
𝑛
𝑉
= 𝐶 𝐴
𝐶 𝐴 =
1 𝑎𝑡𝑚
(82.05 .
𝑐𝑚3. 𝑎𝑡𝑚
𝑚𝑜𝑙. 𝐾
)(900 + 273)
∗ 0.08 = 8316.8
𝜆2 =
𝜌 𝐵 𝑟𝑠2
6𝑏𝑚 𝐵 𝐷𝑒 (𝐶𝐴) 𝑏
λ 2= 1.5926 * 107

2. 𝜆3 =
𝜌 𝐵 𝑟𝑠
𝑏𝑚 𝐵 𝐾(𝐶 𝐴) 𝑏
𝜆3 = 3.05779 ∗108
T total = 1.70854* 108