Analisis Elemental

ANÁLISIS ELEMENTAL

LODOS

% C 49,9

%H 5,8

%O 43

%S 0,01

%N 0,33

%W 0,16

%C.C. 0,8

LODOS m M n

% C 49,9 49,9 12 4,16

%H 5,8 5,8 1 5,80

%O 43 43 16 2,69

%S 0,01 0,01 32 0,00031

%N 0,33 0,33 14 0,02

%W 0,16

%C.C. 0,8

4,16C + 5,8H + 0,0235N + 2,69 O + 0,00031S + x * [O2 + 3,76N2]

aCO2 + bH2O + cSO2 + dNO2 + x * 3,76N2

BALANCE DE CARBONO

4,16 = a

BALANCE DE HIDRÓGENO

5,8 = 2b

b = 2,9

BALANCE DE AZUFRE

0,0031 = c

BALANCE DE NITRÓGENO

0,0235= d

BALANCE DE OXÍGENO

2,69 + 2x = 2a + b + 2c + 2d

x = ( 2(4,16) + 2,9 + 2(0,00031) + 2(0,0235) – 2,69 ) / 2

x = 4,29

Wa = (4,29 * 4,76 * 28,97) / 100

Wa = 6,76 lba/ lbc

mc = mCF + mBC

mc = 1000 Kg/min + 2000 Kg/min

mc = 3000 Kg/min * 2,2 lbm / Kg = 6600 lbc /min

mAm = mc * WAM

mAm = 6600 lbc/min * 7,705 lba /lbc

mAm = 50853 lba/min

Esto quiere decir que para quemar una libra de combustible , necesitamos 14.21 libras de aire.

La velocidad del aire a la entrada fue de :

v_a=26.4 m /s valor hallado con cuatro mediciones , en las que se calculó un promedio.

El diámetro de ingreso del aire al ventilador fué medido y el valor hallado es:

∅=55.6 cm

Ahora podemos calcular el área , que está dad por :

A=(π*D^2)/4

A=(π*〖(0.556m)〗^2)/4

A=0.243 m^2

El dámper del ventilador está trabajando hasta la mitad , por lo tanto el áreade succión será dividida en dos , y la mitad será el área real .

A_R=(0.243 m^2)/2

A_R=0.1215 m^2

Con está área se calculará el flujo volumétrico de aire en el ventilador:

Q ̇=v_a*A_R

Q ̇= 26.4 m⁄(s )* 0.1215 m^2

Q ̇=3.2076 m^3/s*(35.314 〖ft〗^3)/(1 m^3 )*(60 s)/(1 min) =6796.39 〖ft〗^3⁄min

Con la ecuación de los gases ideales se puede calcular el volumen específico del aire.

P * V = m * R * T

R= Ru/M

R= (1545.36 (lbf * ft) / (lbmol * °R)) / 28.97 lbm/lbmol

R= 53.34 (lbf * ft) / (lbm * °R)

T = 29°C (543.6 °R)

P = 12.5 lbf/ pulg2 *((144 pulg2 / 1 ft2) =1799 lbf / ft2

Ve =16.11 ft3/ lbA

Se calcula ahora el flujo volumétrico , que está dado por el flujo másico , multilpicado por el volumen específico.

Vcfm = 50853 lba/min * 16.11 ft3 / lbA = 819241,83cfm

Balance de masa

mc +mA = mg + mcc

mcc = 0.08 * 6600 lbA /min = 528 lbA /min

mg = [ 6600 + 50853 – 528 ] lbA /min

mg = 56925 lbg /min

Veg = RT/P R = 53.34 lbf *ft / lbm * °R es la misma constante del gas , ya que es el mismo gas y por lo tanto es la misma masa molar y la misma constante universal de los gases.

T = 250 °C [ 941.4 °R]

P = 1.3 * 12.5 * 144 = 2340 lbf / ft2

Veg = ( (53.34 lbf * ft / lbm * °R) * 941.4 °R ) / 2340 lbf / ft2

Veg = 21.45 ft3 /lbmg

Vg = 56925 lbg /min * 21.45 ft3/lbg = 1221041,25 cfm

Vg = 1221041,25 ft3/min *1min /60s * 1 m3/35.314 ft3 = 576,29 m3/ s

A = Vg/ Veg = (576,29 m3 /s) / 10 m/s = 57,62 m2

D= raíz ( (4* 57,62 m2) / PI() ) = 8.5 m

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