GUÍA PREPARACIÓN

Profesor: Dr. Ernesto Cortes                                       Ayudante Titular: Marcelo Fuentes R. 

                                                                                      Ayudantes Ad- Honorem: Javier Boggioni

                                                                                   Daniela Collado

                                                                                                                                    Patricia Castro    

GUÍA PREPARACIÓN

PRIMERA PRUEBA PARCIAL

PRIMER PROBLEMA

Una planta descarga su RIL de caudal 1000 [L/s], que contiene un compuesto toxico  “X” con una concentración de [X+]= 600 [mg/L], sobre un río cuyo caudal es 3 [m3/s]. 10[km] aguas abajo, desde este punto de descarga, alimenta un lago con un volumen de [pic 2]m3

1. Calcule la concentración de X en el rio al llegar al lago

1. Determine la concentración molar de X en el lago a los 10 años, suponga que el volumen no cambia

. A 5[km] aguas debajo del primer punto de descarga otra industria elimina UN compuesto al río con una concentración de [Y-]= 400 [mg/L] y 1500 [L/s]. Se sabe que al entrar en contacto [X+] e [Y-] forma un precipitado con un Kps= 4,47x10-9

1. Determine si el precipitado se forma

SEGUNDO PROBLEMA

Una de las actuales tecnologías de mitigación para las emisiones de Dióxido de Carbono, se basa en inyectar mediante un flujo contracorriente el CO2 a un sistema de columnas de agua, para que este gas se solubilice. La eficiencia de esta tecnología es de alrededor de un 20% aprox.

Por lo tanto, sí en una caldera se queman unos 80 [Kg/hora] de carbón mineral, que en su mayoría está compuesto por Carbono (40%), Azufre, Nitrógeno y otros. Entonces calcule:

1. La cantidad de CO2 al día que llega a la columna de agua y el que se emite, teniendo en consideración que solo el 60% de comburente reacciona en la combustión de la caldera.

Después de la captura, la solución acuosa de anhídrido carbónico formada en la columna, es llevada a estanques de almacenamiento. Durante los procesos mencionados anteriormente, las reacciones que están involucradas son las siguientes:

[pic 3]

1. Determine el pH más ácido que podría encontrarse en el estanque, si el flujo de la columna es de unos 1200 [L/min]. Justifique los supuestos que haga.

1. Empíricamente se midió el pH leyéndose un valor igual a 3,2. Interprete este resultado en términos del cálculo anterior.

1. Para neutralizar el estanque es agregado Hidróxido de calcio  0.1 [N]. Esquematice el método de incorporación de la base al estanque y el volumen necesario, indicando los controles necesarios en la operación.

1. Si el agua utilizada en el columna  es extraída del mar las constante de acidez (K1 y K2) de acido carbónico dependen de la salinidad, de acuerdo a las siguientes tablas.

1. Establezca cualitativamente como  el pH es indicador de la cantidad de CO2 absorbido en el agua de mar, considerando la salinidad.

1. Establezca cuantitativamente (ecuaciones físico-matemáticas) la relación entre pH y CO2 absorbido, considerando la salinidad.

Tabla 1. Expresa las diferentes constantes de acidez del acido carbónico obtenidas empíricamente.

Datos: Masa Molecular del Carbono=12 [g/mol] ; Oxigeno = 16 [g/mol]

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