Question

dzienne zuzycie wegla kamiennego w duzej elektrowni wynosi 10000 ton. do elektrowni dostarczono wegiel kamienny zawierajacy 5,4% siaarki i 2,3% azotu.

1)Oblicz, ile ton tlenu potrzeba do spalenia takiej ilosci wegla i ile ton Co2 powstanie w wyniku tej reakcji. Załóz, ze reakcja zahodzi ze 100% wydajnoscia.

2)napisz rownanie prowadzace do otrzymania kwasu azotowego (V) i kwasu siarkowego (VI) z zanieczyszczen wystepujacych w weglu.

3) Oblicz, ile ton tych kwasow powstanie podczas 2 dni pracy takiej elektrowni.

4) Jakie bedzie sttezenie procentowe opadu zawierajacego powstale kwasy, ktoey spadnie na obszar 20 km2 w ilosci 20mm H20 (d wody deszczowej=1g/cm3)

Answer 1

1) 100%-5,4%-2,3% = 92,3% węgla

92,3% * 10000ton = 9230ton węgla

5,4% * 10000ton = 540ton siarki

2,3% * 10000ton = 230ton azotu

Nie jestem pewna, czy chodzi o spalenie czystego węgla zawartego w owym węglu kamiennym, czy o całość, łącznie z zanieczyszczeniami, dlatego policzę wszystko w 3 krokach. Ponadto, przyjmuję uproszczenie w związku z dalszą częścią zadania, że siarka spala mi się w powietrzu od razu do SO3 (normalnie spala się do SO2, a potem przy spalaniu w obecności katalizatora przechodzi do SO3).

 

Węgiel:

C + O2 ---> CO2

12 --- 32

9230 ---- x

x = 24 613 ton O2

12 --- 44

9230 --- y

y = 33 843 ton CO2

 

Siarka:

2S + 3O2 ---> 2SO3

32 --- 96

540 --- x

x = 1620 ton O2

 

Azot:

2N2 + 5O2 ----> 2N2O5

56 --- 160

230 --- x

x = 657 ton O2

 

Odp. Potrzeba 24 613ton (lub w sumie 26 890ton) tlenu. W wyniku tej reakcji powstanie 33 843 ton dwutlenku węgla.

 

2) 2N2 + 5O2 ----> 2N2O5

    N2O5 + H2O ---> 2HNO3

    2S + 3O2 ---> 2SO3

    SO3 + H2O ---> H2SO4

3)W ciągu dwóch dni pracy elektrowni zostanie zużyte 1080ton siarki oraz 460ton azotu.

Z pierwszego równania:

56 --- 216

460 --- x

x = 1774 ton N2O5

Z drugiego równania:

216 --- 126

1774 --- x

x = 1034,8 ton kwasu azotowego (V)

Z trzeciego równania:

64 --- 160

1080 --- x

x = 2700ton SO3

Z czwartego równania:

80 --- 98

2700 --- x

x = 3307,5 ton kwasu siarkowego (VI)

4) Łącznie kwasów: 4342,3 ton

Objętość wody:

20km^2 * 20mm = 400 000 000dm^3

400 000 000dm^3 * 1000g/dm^3 = 400 000ton wody

Cp = 4342,3/400 000 * 100% = 1,09%