Enunciado

14.35 O gaseificador de carvão de uma central de potência com gaseificação produz uma mistura de gases que apresenta a seguinte composição volumétrica percentual:

Este gás é resfriado e o H 2 S e N H 3 são removidos da mistura nos lavadores de gases. Admitindo que a mistura resultante, que alimentará os queimadores, está a 40 ° C , 3   Mpa e saturada com água, determine a composição da mistura na seção de alimentação dos queimadores e a relação ar-combustível teórica desta mistura.

Passo 1

Show de bolinhas pessoal, dando uma organizadinha na tabela que o enunciado nos deu, temos que:

Tal que:

y H 2 O = n v n v + 81,7

Onde n v é o número de moles de vapor de água. E como temo que resfriar até 40 ° C , obtemos:

P G = 7,384 ,     P = 3000   kPa

De forma que:

y H 2 O   M A X = 7,384 3000 = n v n v + 81,7

n v = 0,2016

Passo 2

Sendo assim, a composição da mistura pode ser dada pela tabela:

No qual, se a gente somar tudo, vamos obter a quantidade de:

0,3 + 29,6 + 41,0 + 10,0 + 0,8 + 0,2016 = 81,9016   kmol

Que são o que restaram dos 100   kmol originais da mistura. Logo:

0,3   C H 4 + 0,6   O 2 → C O 2 + 0,6   H 2 O

29,6   H 2 + 14,8   O 2 → 29,6   H 2 O

41   C O + 20,5   O 2 → 41   C O 2

Tal que o número de moles de O 2 é:

0,6 + 14,8 + 20,5 = 35,9   kmol de   O 2

E o número total de moles de ar é igual a:

35,9 + 3,76 35,9 ⏝ N 2

Portanto, a relação ar-combustível é dada por:

A C = 28,97 35,9 + 3,76 35,9 0,3 16 + 29,2 2 + 41 28 + 10 44 + 0,8 28 + 0,2016 18

A C = 2,9 5   kg de ar/kg de combustivel

Resposta

A C = 2,9 5   kg de ar/kg de combustivel

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