Datos :
m diesel = Masa de diésel = 525 Kg
CS = Concentración de azufre = 1%
C SO₂ = Concentración de SO₂ en los gases emitidos en Nm³ @ CN = ?
V gases = Volumen de gases emitidos = 2.
0 Nm³ / kg Diesel
Solución : - El diésel es hidrocarburo formado por cadenas de Carbono (C), hidrógeno y en nuestro ejemplo además contiene 1% de azufre (S).
Para producir energía motriz para mover las máquinas, el diésel reacciona con oxígeno (O₂) gaseoso del aire y se forma una reacción de combustión donde se forma CO₂, H₂O y SO₂ :
Diesel(l) + O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(g) + SO₂(g) - Del enunciado del problema se conoce que se producen gases de combustión en una relación de 2.
0 Nm₂ / kg diésel, Entonces la cantidad de gases de combustión emitidos, son :
Vgases = 2.
0 Nm³ / Kg Diesel x 575 Kg
→ V gases = 1150 Nm³ - Como la cantidad de azufre (S) presente en el Diesel es 1%, quiere decir la masa de azufre (ms) es igual a :
ms = 575 kg Diesel x 1 / 100 → ms = 5.
75 kg de S - El número de moles de azufre (ns) es igual a su masa sobre su peso molecular (PM S = 32 g / mol).
Ns = 5, 75 kg / (32 g / mol x 1kg / 1000g)
→ Ns = 179, 6875 mol de S - En la reacción de combustión por cada mol de azufre presente en el diesel se forma un mol de SO₂, entonces los moles de SO₂, son :
NSO₂ = 179, 6975 mol S x 1 mol SO₂ / 1mol S → NSO₂ = 179.
6875 moles SO₂ - A condiciones normales (P = 1 atm y T = 0°C (273°K)), se tiene que el volumen de SO2, aplicando la ley de los gases es :
PV = nRT
Donde R = Constante de los gases = 8, 205746 x 10 - 5 atm .
M³ / mol °K
V SO₂ = n SO₂ x R x T / P
VSO₂ = 179.
69 moles x 8.
205746 x 10 - 5 atm.
M³ / mol.
°K x 273°K / 1 atm
VSO₂ = 4.
025 Nm³.