Se quema carbón de Illinois a una tasa de 750 Kg.s-1. Si el análisis elemental del carbón indica que contiene 5.00% de azufre. El azufre en la ceniza es 3% del Azufre que entra ¿Cuál es la cantidad de SO2 emitida en un año? NOTA: Tenga en cuenta que el azufre en su estado natural se encuentra como S8. Esto es importante para establecer la ecuación de combustión del azufre en forma correcta.
Respuestas a la pregunta
Se tiene la tasa de quema de carbón y se conoce su contenido de azufre y el porcentaje de azufre que reacciona para formar SO₂. Se pide calcular cantidad de SO₂ emitida por año. El resultado obtenido es:
Cantidad de SO₂ emitida = 2,2939 × 10⁹ kg/año
Quema de carbón: 750 kg/s
Carbón: 5 % de azufre
3 % del azufre que entra, queda en la ceniza. Entonces, 97% del azufre reacciona para formar SO₂. La ecuación química es:
S₈ + 8 O₂ --------- 8 SO₂
8 (32) g + 8 (32) g ------ 8 (64) g
256 g + 256 g ------ 512 g
Calculamos la cantidad de azufre que entra:
750 kg carbón × ( 5 kg S / 100 kg carbón ) = 37,5 kg S /s
Sabemos que el azufre que reacciona es el 97% del azufre que entra:
37,5 × (97 / 100 ) = 36,37 kg S /s
De la ecuación química tenemos que se requieren 256 g de S para formar 512 g SO₂
256 g S ---------------- 512 g SO₂
36,37 × 10³ g S ------ X
X = ( 36,37 × 10³ g S) . ( 512 g SO₂ ) / 256 g S = 72,74 × 10³ g SO₂
72,74 × 10³ g SO₂ × ( 1 kg / 1000 g ) = 72,74 kg SO₂
La cantidad de SO₂ producida es 72,74 kg SO₂ / s
Calculemos cuánto SO₂ se produce por año:
72,74 kg/s × 60 s /min × 60 min / h × 24 h / dia × 365 dias / año = 2,2939 × 10⁹ kg/año
La cantidad de SO₂ emitida es 2,2939 × 10⁹ kg/año