ingeniera de procesos

Ingeniería de Procesos 1

1. Introducción al diseño de Procesos


1.2 Diseño de procesos

Objetivo(Especificaciones de diseño)

Colección de datosPropiedades físicasMétodos de diseño

Generación de posiblesdiseños

Selección y evaluación(Optimización)

Diseño final


Restricciones en el diseño

Recursos

Leyes físicas

Control del GobiernoEs

tánd

ares

y c

ódig

os

Regu

lacion

es

de s

egur

idad

Restricciones

económicas

Sele

cció

n de

lpr

oces

o

Materiales Condiciones

de proceso

Pers

onal

Tiempo

Métodos

Región de todos los diseños

Diseños posibles

Diseños plausibles


1.3 Anatomía de un proceso de manufactura química

Almacenamiento de materia prima

Preparación de la alimentación

Purificación del producto

Almacenamiento del producto

Reacción Separación del producto

Venta

Reciclo de material que no ha reaccionado. Residuos

Subproductos


Selección entre procesos continuos y procesos batch

Continuo:

1. Tasa de producción superior a 5 x 106 kg/h2. Producto único3. Buen periodo de vida del catalizador4. El proceso es conocido5. Mercado establecido6. No existen severas limitaciones


Batch

1. Tasa de producción inferior a 5 x 106 kg/h2. Rango de productos o especificaciones del producto3. Corto periodo de vida del catalizador4. El producto es nuevo5. Incertidumbre en el diseño6. Severas limitaciones


1.4 Organización de un proyecto de Ing. Química

Fases para el diseño:

Fase 1. Diseño de proceso- Selección de proceso- Diagramas de flujo- Selección, especificación y diseño de equipos- Diagramas de tubería e instrumentación

Fase 2. Ingeniería de detalle- Diseño mecánico detallado de equipos- Diseño estructural, civil y eléctrico- Especificación y diseño de equipos auxiliares


Director del proyecto

Sección de proceso

Evaluación del procesoDiagramas de flujo

Especificaciones de equipo

Sección de construcción

ConstrucciónPuesta en marcha

Sección de planificación

InspecciónEstimación

Planificación

Sección de especialistas en diseño

Tanques, Instrumentación y control, Compresores, bombas, turbinas, obras civiles, utilidades,

intercambiadores de calor.


1.5 Documentación del proyecto

La documentación incluirá:

a. Correspondencia general con el grupo de diseño y con:departamento de gobierno vendedores de equipopersonalcliente

b. Hojas de cálculo cálculos de diseñocostos


c. Dibujos Diagramas de flujo Diagramas de tuberías e instrumentos Diagramas de plantaPlanos de ubicaciónDetalles de equipoDiagramas de sistemas de tuberíasDibujo arquitectónico

d. Hojas de especificaciones Intercambiadores de calorBombas

e. Ordenes de compra CotizacionesFacturas


Ejemplo 1.1 Diagrama de flujo de proceso de una planta para la manufactura de benceno por desalquilación de tolueno


Ejemplo 1.2 Diagrama P&I de una planta para la desalquilación de benceno


1.6 Códigos y estándares

1. Materiales, propiedades y composición2. Procedimientos de ensayo para rendimiento, composición y

calidad.3. Tamaños estándar: por ejemplo, tubos, platos, secciones.4. Métodos de diseño, inspección, fabricación.5. Códigos de práctica, para operación y seguridad de plantas.


1.7 Factores de diseño

El diseño es un arte inexacto. Existirán errores e incertidumbresen las propiedades físicas y las aproximaciones realizadaspara los cálculos de diseño.

En diseño mecánico y estructural, se usa un factor de diseño de 4para la fuerzas de tensión y 2.5 para los esfuerzos.

La magnitud del flujo de las corrientes de proceso calculadas apartir de los balances de materia son incrementados en un factordel 10 % para dar flexibilidad en la operación del proceso.


1.8 Representación matemática del proceso

Corrientes de salida

Corrientes de entrada

Información de entrada

Información de salidaMétodos

de cálculo


Grados de libertad

La diferencia entre el número de variables involucradas en un diseño y el número de relaciones de diseño, se denomina grados de libertad. Si Nv, representa el número de variables en un problema de diseño, Nrel número de relaciones de diseño, entonces los grados de libertad Ndestán dados por:

Nd = Nv – Nr

Si Nv = Nr, Nd = 0 ; el problema tiene solución única.Si Nv < Nr, Nd < 0 ; el problema es sobredefinido, únicamente es posible un solución trivial.Si Nv > Nr, Nd > 0 ; hay un número infinito de posibles soluciones.


Ejercicio 1.1: Calcular los grados de libertad en una corriente de proceso.

Ejercicio 1.2: Calcular los grados de libertad en un proceso de destilación flash.


Ejercicio 1.3: Considerar los siguientes procesos típicosrepresentados por sus respectivas figuras, y para cada unoplantear la pregunta: ¿Cuántas variables es necesario especificar?[es decir, ¿Cuántos grados de libertad hay?] para que la resoluciónde los balances de materia y de energía combinados estédeterminado. Todos los procesos serán en estado estacionario, ylas corrientes que entran y salen consistirán en una sola fase.


a. Divisor de corriente: Suponer que Q = W = 0, y que enel proceso no interviene el balance de energía. Implícito en eldivisor está el hecho de que las temperaturas, presiones ycomposiciones de las corrientes de entrada y de salida sonidénticas.


b. Mezclador: Para este proceso suponer que W = 0, perono Q.


c. Intercambiador de calor

E-2

T-1 T-2

C-1

C-2

d. Bomba: Suponer que Q=0


Ejercicio 1.4 Grados de libertad cuando ocurre una reacción en el sistemaUna reacción clásica para producir H2 es la llamada reacción de “desplazamiento de agua”:

CO + H20 ↔ CO2 + H2La figura muestra los datos del proceso y la información conocida. ¿Cuántos grados de libertad quedan por satisfacer? Por sencillez, suponga que la temperatura y la presión de todas las corrientes que entran y salen son iguales y que todas las corrientes son gases. La cantidad de agua en exceso de la requerida para convertir todo el CO a CO, está previamente determinada.


Ejercicio 1.5 Grados de libertad para el caso de múltiples reaccionesSe quema metano en un horno con 10% de aire en exceso; la combustiónno es completa, así que sale algo de CO del horno, pero nada de CH4.Las reacciones son:CH4 + 1 SO2 → CO + 2H2OCH4 + 2O2 → CO2 + 2H2OCO +0.5O2 → CO2

Realice un análisis de grados de libertad para este problema de combustión.


Ejercicio 1.6 Se produce amoniaco por reacción de N2 y H2:N2 + 3H2 → 2NH3

La figura muestra un diagrama de flujo simplificado. Todas las unidades excepto el separadory las tuberías son adiabáticas. El amoniaco líquido producido está prácticamente libre de N2,H2 y Ar. Suponga que el gas de purgado está libre de NH3. Considere que el proceso estáformado por cuatro unidades individuales para un análisis de grados de libertad, y luego quitelas variables redundantes y agregue las restricciones redundantes a fin de obtener los gradosde libertad del proceso global. La fracción de conversión en el reactor es del 25%.


Flujo de información y estructura de los problemas de diseño

Ejemplo 1.7 Plantear un esquema de solución para el siguientesistema de ecuaciones

f1(x1,x2)=0f2(x1,x2,x3,x5)=0f3(x1,x3,x4)=0f4(x2,x4,x5,x6)=0f5(x5,x6,x7)=0


Solución

x3 x4

x2

f1 f2

x1 x5 x6 x7

f3 f4 f5

f1 f2 f3 f4 f5

x3

x3

x4 x4

x1 x2

x5

x7

x2

Diagrama de flujo de información(Sistema acíclico)


Ejercicio 1.8 Plantear un esquema de solución para el siguientesistema de ecuaciones.

f1(x1,x2)=0f2(x1,x3,x4)=0f3(x2,x3,x4,x5,x6)=0f4(x4,x5,x6)=0


2. Balances de materia


2.1 Conservación de la materia

Para cualquier sistema que no involucre procesos nucleares, la ecuación general de conservación de la materia puede ser escrita en la forma:

Entrada de materia - Salida de materia + Generación –Consumo = Acumulación

Para procesos en estado estacionario:

Entrada de materia = Salida de materia


Ejercicio 2.1: 2000 kg de una solución de hidróxido de calcio al 1% en agua, será preparada por dilución de una solución al 20%. Calcular las cantidades requeridas. Los porcentajes se dan en peso.

E-1

P-1 P-2

P-3

2

2,NaOH W/W

3

3,NaOH W/W

1

1,H2O W/W


2.2 Unidades usadas para expresar composiciones

Cuando se expresa una composición como un porcentaje,es importante establecer claramente la base: peso, molar ovolumen. Las abreviaciones w/w y v/v son usadas para designar como base el peso o el volumen.

Ejercicio 2.2: Ácido clorídrico de grado técnico tiene una concentración de 20% w/w , exprese la concentración como% molar.


2.3 Estequiometría

Estequiometría ( del griego stoikeion – elemento ) es la aplicación práctica de la ley de proporciones múltiples. Laecuación estequiométrica de una reacción química, establece sin ambigüedad el número de moléculas de reactantes yproductos que intervienen en una reacción.

Ejercicio 2.3: Balancear la ecuación global para la manufactura de cloruro de vinilo a partir de etileno, cloro y oxígeno.

A(C2H4) + B(Cl2) + C(O2) → D(C2H3Cl) + E(H2O)


2.4 Selección de fronteras de control

Ejercicio 2.4: El diagrama muestra los principales pasos en un procesopara la producción de un polímero. Dados los siguientes datos, calcule losflujos de corriente para una tasa de producción de 10000 kg/h.Reactor: Rendimiento sobre el polímero 100 %

Corriente para polimerización 20 % monómero / H2OConversión 90 %Catalizador 1 kg / 1000 kg monómeroAgente short - stopping 0.5 kg / 1000 kg monómero

no reaccionante.Filtro: Agua de lavado aproximadamente 1 kg / kg HpolímeroColumna de recuperación: 98 % recuperación de monómeroSecadero: Alimentación 5% agua, especificación de producto

0.5% H2O. Pérdidas de polímero en secador y filtro: aprox. 1%Calcular la cantidad de monómero alimentado al proceso.


V-1Válvula de mezcla

E-1Reactor

P-1Monómero

P-5

P-2

P-4Catalizador

P-3Agua

E-2Mezclador

P-6

P-7Short Step

E-3Filtro

P-8

P-9

P-10

E-5Recuperador de monómero

P-12Efluente

Monómero reciclo

E-4Secadero

P-11Polímero

Pérdidas

10000 kg polímero0.5% agua


2.5 Selección de la base de cálculo

1. Tiempo. Seleccionar la base de tiempo utilizada para presentar los resultados. Por ejemplo kg / h, Ton / h

2. Para procesos batch, utilizar una unidad batch.3. Seleccionar como base másica la corriente de flujo para la

cual existe mayor información.4. Es más fácil trabajar en moles que en peso cuando no

existen reacciones químicas involucradas.5. Para gases, si las composiciones están dadas en base

volumétrica, usar como base una unidad de volumen. Recordar que las fracciones en volumen son equivalentes a fracciones molares siempre y cuando las presiones sean moderadas.


2.6 Número de componentes independientes

Sistemas físicos, sin reacciónEl número de componentes independientes es igual al número deespecies químicas.

Sistemas químicos, con reacción.El número de componentes independientes puede ser calculadopor la expresión:Nº componentes independientes = Nº de especies químicas – Nºde ecuaciones químicas independientes


Ejercicio 2.5: Calcular el número de componentes independientesdel siguiente proceso

E-1

P-1P-2

P-3

SO3+H2O→H2SO4

OleumH2SO4/H2O/SO3

HNO3/H2O

H2OHNO3H2SO4


2.7 Restricciones sobre el flujo y las composiciones

Los flujos de los componentes en una corriente soncompletamente definidos especificando:1. El flujo (o cantidad) de cada componente.2. El flujo total (o cantidad) y la composición.3. El flujo de un componente (o cantidad) y la composición.

Recordar que la suma de las fracciones en peso o molares de loscomponentes de una corriente debe ser igual a 1.


Ejercicio 2.6: Una corriente de alimentación a un reactorcontiene: 16% de etileno, 9% de oxígeno, 31% de nitrógeno, yácido clorhídrico. Si el flujo de etileno es 5000 Kg/h, calcular losflujos individuales y el flujo total. Todos los porcentajes están enpeso.


2.8 Componentes de enlace

Ejercicio 2.7: Se añade dióxido de carbono a una velocidad de 5kg / h en una corriente de aire y el aire es muestreado a unadistancia corriente abajo lo suficientemente grande para aseguraruna mezcla completa. Si el análisis muestra 0.45% v/v CO2 ,calcular la velocidad de flujo de aire.Contenido de CO2 en el aire = 0.03%


Ejercicio 2.8: En un ensayo sobre un horno que quema gas natural(96% de metano, 4% nitrógeno), se obtuvo el siguiente análisis:9.1% de dióxido de carbono, 0.2% de monóxido de carbono, 4.6%de oxígeno, 86.1% de nitrógeno, todos los porcentajes envolumen.Calcular el porcentaje de aire en exceso.

Reacción:CH4+2O2 → CO2+2H2O


2.9 Reactivo en exceso

100tricaestequiomécantidad

tricaestequiomé cantidad - dasuministra cantidad exceso % ×=

Ejercicio 2.9: Para asegurar una combustión completa, 30% deaire en exceso es suministrado a un quemador para la combustiónde gas natural. La composición del gas (por volumen) es 95% demetano, 5% de etano. Calcular los moles de aire requerido pormol de combustible.CH4+2O2 → CO2+2H2OC2H6+(3/2)O2 → 2CO2+3H2O


2.10 Conversión y rendimiento

CONVERSIÓN. Es una medida de la fracción de reactivo que reacciona.

ónalimentaci de corriente laen cantidadproducto de corriente laen cantidad -ónalimentaci de corriente laen cantidad

dasuministra cantidadconsumido reactivo de cantidadConversión

=

=


Ejericio 2.10: En la manufactura de cloruro de vinilo (VC) porpirolisis de dicloroetano (DCE), la conversión de un reactor estálimitada al 55% para reducir la formación de carbón, el cual puededeteriorar los tubos del reactor. Calcular la cantidad dedicloroetano necesaria para producir 6000 kg / h VC.

C2H4Cl2 → C2H3Cl + HCl


RENDIMIENTO. Es una medida de la eficiencia de un reactor ouna planta.

proceso al salimentado reactivo de molestricoestequioméfactor producido producto de moles oRendimient

:planta una Para

convertido reactivo de molestricoestequioméfactor producido producto de molesoRendimient

:reactorun Para

×=

×=


Ejercicio 2.11: En la producción de etanol por la hidrólisis deetileno, se produce dietileter como subproducto. Una composicióntípica de la corriente de alimentación es: 55% etileno, 5% inertes,40% agua, y una corriente de producto: 52.26% etileno, 5.49%alcohol, 0.16% eter, 36.81% de agua, 5.28% de inertes. Calcularel rendimiento de etanol y eter basado en etileno.

E-1

C2H4+H2O→C2H5OH2C2H5OH→(C2H5)2O+H2O

C2H4 55%Inertes 5%H2O 40%

C2H4 52.26%C2H5OH 5.49%(C2H5)2O 0.16%H2O 36.81%Inertes 5.28%


Ejericicio 2.12: En la cloración de etileno para producirdicloroetano (DCE), la conversión de etileno es reportada como99%. Si 90 moles de DCE son producidos por 100 moles deetileno alimentado, calcular el rendimiento global y el rendimientodel reactor basado en etileno. El etileno que no ha reaccionado noes recuperado.

C2H4+Cl2→C2H4Cl2

2.11 Procesos con reciclo, purga y derivación



Ejercicio 2.13: Una columna de destilación separa 10000 kg / h de unamezcla de 50% de benceno y 50% de tolueno. El producto D recuperadodel condensador en la parte superior de la columna contiene 95% detolueno. El flujo de vapor V que entra en el condensador desde la partesuperior de la columna es de 8000 kg / h. Una porción del producto delcondensador se devuelve a la columna como reflujo, y el resto se extraepara usarse en otro sitio. Suponga que la composición del flujo en laparte superior de la columna (V), del producto extraído (D), y del reflujo(R) son idénticas porque el flujo V se condensa por completo. Calcule larazón entre la cantidad reflujada R y el producto extraído D.


3. Balances de Energía


3.1 Conservación de la energía

Energía que sale = Energía que entra + generación – consumo - acumulación


3.2 Formas de energía

Energía Potencial

Energía Cinética

)m/s (9.81 nalgravitacioón acelaeraci g (m) referencia de baseun sobre altura z donde

gz Potencial Energía

2=

=

=

m/s. , velocidadu donde2

u Cinética Energía2

=

=


Energía Interna

Trabajo

material. del ra temperatula es Ty interna energía la es Udonde)T(fU =

kg/m masa, de unidadpor volumen v ),(N/m Pa Presión,P donde

PdvW

m. distancia, ly x N. Fuerza, F donde

FdxW

3

2

2

1

l

0

=

=

=

==

=

∫

∫


vp C/C dondectteP·v

:reversible adiabáticaexpansión una ParactteP·v

:constante) ra temperatua (expansión isotérmicaexpansión una Para

=γ=

=

γ

CalorLa energía es transferida como calor y como trabajo. Un sistema no tiene calor pero puede transferir calor o trabajo.

Energía EléctricaLa energía eléctrica será significativa únicamente en procesos Electroquímicos.


3.3 El balance de energía

z1

z2

WQ

1

2

entrada

salida

Wgz2

uvPUQgz2

uvPU 2

22

2221

21

111 ++++=++++


Es conveniente tomar los términos U y P·v juntos, definiendo eltérmino entalpía comoH = U + P·v = f(T,P)La entalpía puede ser calculada a partir de los datos de calorlatente y específico.Si los términos de energía cinética y potencial son despreciables,Se obtiene,H2 - H1 = Q - WPara muchos procesos el trabajo será igual a cero o se puededespreciar, obteniéndose,Q = H2 – H1


3.4 Cálculo de cambios entalpía


fase. de cambio de latentes calores losadicionar necesario es ,referenciade ra temperatulay daespecifica ra temperatula entre fase, de cambioun ocurre Si

referencia de ra temperatu T

constante.presión material, del calorífica capacidad C T. ra temperatula a específica entalpíaH :donde

dTCH

fase, de cambiosin puros materiales Para

d

p

T

T

TpT

d

=

==

= ∫

fase segunda la de calorífica capacidad C

fase primera la de calorífica capacidadC

fase de cambio de ratemeperatuT :donde

dTCpHdTCpH

p2

p1

p

T

Tp2fase de cambio

Tp

Td1T

=

=

=

+∆+= ∫∫


El calor específico a presión constante varía con la temperatura. Para sólidos y gases, es usualmente expresada mediante unaecuación en serie de potencias.

2/1p

2p

T·cT·baCo

T·cT·baC

−++=

++=

Ejercicio 3.1La capacidad calorífica del dióxido de carbono gaseoso es funciónde la temperatura y en una serie de experimentos repetidos se hanobtenido los siguientes valores:

Obtenga los valores de los coeficientes de la ecuaciónCp=a+b·T+c·T 2

que producen el mejor ajuste a los datos.



Ejercicio 3.2 Cálculo de ∆H para una mezcla de gases empleandoecuaciones de capacidad calorífica

La conversión de desechos sólidos en gases inocuos se puede realizar enincineradores siguiendo un método aceptable desde el punto de vistaambiental. Sin embargo, los gases de escape calientes a menudo tienenque enfriarse o diluirse con aire. Un estudio de factibilidad económicaindica que los desechos municipales sólidos pueden quemarse paraproducir un gas con la siguiente composición (en base seca):CO2 9.2%, CO 1.5%, O2 7.3%, N2 82%.¿Cuál es la diferencia de entalpía para este gas por Ib mol entre la parteinferior y la superior de la chimenea si la temperatura en la parte inferiores de 550°F, y la de la parte superior, 200°F? Ignore el vapor de agua enel gas. Puede ignorar también los efectos energeticos que resulten delmezclado de los componentes gaseosos.


3.3 El efecto de la presión sobre la capacidad calorífica


Ejercicio 3.3 La capacidad calorífica (estado de gas ideal) deletileno está dada por la ecuación:

Estime el valor a 10 bar y 300 K.

Datos adicionales para el etileno:Pc=50.5 barTc=283 K

J/mol·K T106.17T103.8T106.1595.3C 39252op

−−− ×+×−×+=


3.4 Entalpía de mezclas

Para gases, el calor de mezcla es despreciable,Cp(mezcla) = xaCpa+xbCpb+xcCpc+…Para mezclas líquidas y soluciones, el calor de mezcla puede serSignificativo. A la temperatura T, la entalpía específica de lamezcla está dada por:Hmezcla,T=xaHa,T+xbHb,T+∆Hm,T

donde Ha,T y Hb,T son las entalpías específicas de los componentesa y b, y –∆Hm,T es el calor de mezcla cuando se forma un mol desolución a la temperatura T.


Calores integrales de solución

Los calores de solución son dependientes de la concentración. Elcalor integral de solución a cualquier concentración dada es elcalor absorbido o generado en la preparación de una solución apartir de un solvente y soluto puros. El calor integral de solución auna dilución infinita se llama calor integral estándar de solución.


Ejercicio 3.4

Una solución de NaOH en agua es preparada diluyendo unasolución concentrada en un tanque agitado con chaqueta deenfriamiento. La solución concentrada tiene una concentración del50% w/w, y se requieren 2500 kg de solución al 5% por batch. Calcule el calor removido por el agua de enfriamiento si lasolución es descargada a una temperatura de 25 ºC. Latemperatura de la solución alimentada al tanque puede ser tomadacomo 25 ºC.

mol H2O/mol NaOH 2 4 5 10 Infinito

-∆Hºsolución kJ/mol NaOH 22.9 34.4 37.7 42.5 42.9


3.5 Calores de reacción

El calor de reacción se puede calcular mediante la expresión:

reactivosproductosorT,r HHHH ∆−∆+∆=∆

donde –∆Hr,T = Calor de reacción a la temperatura T∆Hreactivos = Cambio de entalpía para los reactivos∆Hproductos= Cambio de entalpía de los productos


Efectos de la presión sobre los calores de reacción

dTT

HT

H.....

.....dPP

HP

HHH

T

298 P

reactivos

P

producto

P

1 T

reactivos

T

productoorT,P,r

∫

∫

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

∂∂

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂

∂

+⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

∂∂

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∂

∂+∆=∆


H


3.6 Calores estándar de formación

∑∑ ∆−∆=∆ oreactivos,f

oproductos,f

or HHH

3.7 Calores estándar de combustión

∑∑ ∆−∆=∆ oproductos,c

oreactivos,c

oc HHH


Ejercicio 3.5Calcular los calores estándar de la siguiente reacción, dadas lasentalpías de formación.

4NH3(g)+5O2(g) → 4NO(g)+6H2O(g)

Las entalpías de formación estándar en kJ/mol sonNH3(g) -46.2NO(g) +90.3H2O(g) -241.6


Ejercicio 3.6Calcular el calor estándar de reacción para la siguiente reacción: la hidrogenación de benceno a ciclohexano.

(1) C6H6(g)+3H2 → C6H12(g)(2) C6H6(g)+7.5O2(g) → 6CO2(g)+3H2O(l) ∆Hc

o= -3287.4 kJ(3) C6H12(g)+9O2 → 6CO2(g)+6H2O(l) ∆Hc

o=-3949.2 kJ(4) C(s)+O2(g) → CO2(g) ∆Hc

o=-393.12 kJ (5) H2(g)+0.5O2(g) → H2O(l) ∆Hc

o=-285.58 kJ

Las presiones y temperaturas estándar son 25ºC, 1 atm.


Ejercicio 3.7Se quema por completo monóxido de carbono a 10°C y una presión de 2atm con 50% de aire en exceso que está a 538°C. Los productos de lacombustión salen de la cámara de combustión a 426°C. Calcule el calorgenerado en la cámara de combustión expresado en kJ por kg de COque entra.

Reactor

CO 50ºF

50% aire exceso, 1000 ºF0.21 O20.79 N2

800 ºFP lbmolCO2? x1O2? x2N2? x3

W=0

Q=?

CO(g)+0.5 O2(g) →CO2(g)


Datos adicionales

)C)(ºmol g/(JCCºT

T·cT·baC

op

2op

≡

≡

++= −

Compuesto a b c ∆Hfo (kJ/g mol)

CO2 36.11 4.233 x 10-2 -2.887 x 10-5

0.3548 x 10-5

-0.6076 x 10-5

0.5723 x 10-5

-393.51

CO 28.95 0.411 x 10-2 -110.52

O2 29.10 1.158 x 10-2 0

N2 29.00 0.2199 x 10-2 0


Ejericicio 3.8 Temperatura de reacción (flama) adiabáticaCalcule la temperatura de flama teórica para CO gaseoso quemado apresión constante con 100% de aire en exceso, si los reactivos entran a100°C y 1 atm.


3.7 Compresión y expansión de gases

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

=⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

=−

=

==

=

=−

−−

∫

1PP

1nn

MRT

Z1PP

1nnvPW

tetanconsPv o,politrópic es proceso el Si

PP

lnMT·R

PP

lnvPW-

constantePv ,isotérmica esexpansión o compresión la Si

PdvW

n/)1n(

1

21

n/)1n(

1

211

n

1

21

1

211

2

1

3.8 Integración de Procesos y Tecnología Pinch


Ejercicio 3.9


ingeniera de procesos

Engineering