Tenemos una caldera de 500 BHP que trabaja con gas natural. Hemos considerado una eficiencia de caldera de 88%.

Para el gas natural tenemos los siguientes datos (Fuente: MINEM):

Unidades ValorPoder calorífico Kcal/m3 9,032Densidad relativa - 0,65

Hacemos conversión de unidades para el poder calorífico del gas natural:

9,032 Kcal1m3

∗1m3

650Kg∗1BHP

8434,65Kcal /h=1,647∗10−6 BHP.h/Kg

Hallamos el consumo de gas natural de la caldera:

500BHP0.88

∗1Kg

1,647∗10−6BHP.h=303582270,8 Kg /h

Asumimos la siguiente composición del gas natural:

PorcentajeCH4 90%

C2H6 10%

Realizamos la ecuación de combustión:

0.9CH 4+0.1C2H 6+2.15 (O2+3.76N 2)→1.1CO2+2.1H 2O+8.08N 2

Tenemos “n” moles de gas natural, entonces tenemos 0.9n moles de CH4 y 0.1n moles de C2H6. Entonces la masa molar del gas natural será:

M=0.9∗16.043+0.1∗30.07=17.446 KgGN /kmol

Hallamos los moles de gas natural, en 1 hora:

m=n∗M

303582270,8 Kg=n∗17.446

n=17401253.63 kmolesdeGN

Entonces podemos hallas los moles de los productos:

n (Kmol) M (Kg/Kmol)CO2 19141378.90 44,01H2O 365442632.62 18,016N2 153131031.90 28,013

Hallamos las masas de los productos por hora:

mco2=19141378.90∗44.01=842412085,4kgh

mH 2O=365442632.62∗18.016=6583814469kgh

mN 2=153131031.90∗28.013=4289659597kgh

Sabemos que la caldera trabaja 12 horas/día y 250 días/año. Con estos datos hallaremos la cantidad de toneladas producidas por año de cada producto:

mco2 (anual )=842412085,4

kgh

∗1ton

1000kg∗12horas

día∗250 d í as

año =2527236356 toneladas

mH 2O (anual )=6583814469

kgh

∗1 ton

1000 kg∗12horas

día∗250d í as

año

¿19751443410 toneladas

mN 2(anual )=4289659597

kgh

∗1 ton

1000 kg∗12horas

día∗250d í as

año =12868978790 toneladas