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Problemas para El Examen Final
Problemas para El Examen Final
Problemas para El Examen Final
Solución:
Factor de emisión = 3 Kg de partículas / 1 t de producto fabricado
Concentración máxima = 110 mg/m3
Flujo volumétrico = 1 400 m3 / 1 t de producto fabricado
a) Si se divide el facto de emisión entre el flujo volumétrico, se tiene:
3 Kg de partículas / 1 400 m3
Convirtiendo a mg / m3, tenemos la concentración total de partículas generadas
3 𝑘𝑔 1000 𝑔 1000 𝑚𝑔 30 000 𝑚𝑔 𝑚𝑔
x x = = 2 142.86 𝑚3
1 400 𝑚3 1 kg 1g 14 𝑚3
2. Para generar energía eléctrica, se consumen en una central térmica 4 000 t/día de
un carbón que tiene una riqueza de carbono del 80 % y un contenido de azufre de
1,1 %. Calcule:
Solución:
i) Las toneladas de dióxido de azufre, SO2 emitidas a la atmósfera por año.
Se tienen 4 000 t / día de carbón, por lo que se tiene:
C = 3 200 t/día (80%) S = 44 t (1,1%) Otros = 800 t (20,0%)
S + O2 SO2
32 44
= 88 t SO2 / día
64 𝑋
88 𝑡 𝑆𝑂2 365 𝑑í𝑎𝑠 𝒕 𝑺𝑶𝟐
∗ = 𝟑𝟐 𝟏𝟐𝟎
día año 𝐚ñ𝐨
ii) ¿Qué cantidad mensual de caliza del 85 % de riqueza de carbonato de calcio,
será necesario añadir a los gases de escape, para reducir en 80 % las
emisiones de SO2, precipitándolo en forma de sulfato de calcio?
𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑
= 3 936,28 t
𝒎𝒆𝒔
iii) Las emisiones de SO2 una vez depurado, expresadas en ppm y en mg/Nm3, si
el volumen total de gases emitidos es de 4 x 104 Nm3/día.
𝑚𝑔 103 µ𝑔
22 ∗ 105 ∗ = 44, 64 ∗ 𝑝𝑝𝑚 ∗ 64
𝑚3 1 𝑚𝑔
22 ∗ 108
𝑝𝑝𝑚 𝑆𝑂2 = = 𝟕𝟕𝟎 𝟎𝟒𝟗, 𝟐𝟖
44,64 ∗ 64
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Calcule también en cuanto tiempo se llegaría a alcanzar la concentración de 1 500
ppm de CO considerada inmediatamente peligrosa para la vida o la salud (IPVS).
Considere condiciones de 1 atm de presión y 20 °C de temperatura.
Solución:
Volumen del garaje = 5 m * 4 m * 3,2 m = 56 m3
4. Se propone instalar una fábrica de papel y el pueblo más cercano estaría situado a
1 700 m al NE del emplazamiento elegido. Se ha calculado que se emitiría 500 kg
de H2S por día. Determinar la altura efectiva que debe tener la chimenea si la
contaminación de H2S en el pueblo no debe de exceder de 28 µg/m3.
Datos meteorológicos:
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Se convierte la concentración a la misma unidad de masa Kg/m 3 y se tiene:
−9
28 ∗ 10 𝐾𝑔 𝐻2 𝑆
de: 𝐶 =
𝑚3
2. Consideraciones y datos para el modelo gaussiano
Se considera las emisiones a nivel de suelo, por lo tanto z = 0, asimismo que
la concentración máxima se presenta en y = 0
Para calcular los coeficientes tenemos que mediante la hoja de cálculo para
condiciones ligeramente estables se obtiene:
𝟎.𝟎𝟔∗𝟏𝟕𝟎𝟎
𝝈y = = 94,29 m
√1+ 0.0001∗ 170𝟎
𝟎.𝟎𝟑∗𝟏𝟕𝟎𝟎
𝝈z = = 33,77 m
√1+ 0.0003𝑥 170𝟎
2
−9
5,79 ∗ 10−3 {−12(30
𝐻
) }
28 ∗ 10 = 𝑒
𝜋(2)(80)(30)
2
𝜋(2)(80)(30) 1 𝐻
−𝟗 {− ( ) }
𝒙 𝟐𝟖 ∗ 𝒙𝟏𝟎 = 𝑒 2 30
5,79 ∗ 10 −3
𝐻2
{− }
0,0729 = 𝑒 1800
𝐻 2
1 { }
= 𝑒 1800
0,0729
𝐻2
2,62 =
1 800
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4 716 = 𝐻2
𝑯𝒆𝒇𝒇 = 𝟔𝟖, 𝟔𝟕𝒎
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PROBLEMAS PROPUESTOS
5. Una cocina doméstica que consume gas licuado de petróleo muestra la siguiente
reacción química:
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6. Se ha observado que una planta de energía ya construida produce una
concentración de 20 µg/m3 de SO2 sobre un poblado ubicado a una distancia
de 800 m directamente en la dirección del viento desde su chimenea cuando
el viento viene del norte a 4 m/s durante una situación donde σy, σz son 90 y
50 m respectivamente.
Al poco tiempo se construyó una segunda planta 200 m al oeste de la
primera. Esta segunda planta consume 4 000 lb/h de aceite combustible que
contiene un 0,5 % de azufre y posee una altura efectiva de chimenea de 60
m. Para las mismas condiciones atmosféricas citadas, estimar en cuanto se
incrementa en el poblado la concentración de SO2 debido a las emisiones de
la segunda planta.
Tener en cuenta que por cada lb de azufre que se quema del combustible, se
genera una lb de SO2.
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7. Una fábrica emplea como combustible 3,5 toneladas diarias de carbón, que
contiene 90 % de C y 2 % de S; cuya combustión emite 1 700 Nm 3/h de gases
a la atmósfera. Calcular:
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8. Se descarga bisulfuro de carbono en forma gaseosa desde una chimenea de
30 m de altura, la tasa de descarga es de 400 lb de CS2 por hora. La velocidad
del viento es de 4,47 m/s. Los valores de σy y σz a una distancia de 1 Km en la
dirección del viento son 160 m y 120 m respectivamente. Determine la
concentración a 1 Km viento abajo de la chimenea si el valor umbral es de
0,21 ppm y si será posible detectar el olor en una región poblada localizada a
dicha distancia.
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