Combustion Equations, Study notes of Materials Physics

Download Combustion Equations and more Study notes Materials Physics in PDF only on Docsity! Lecture 5  Exercises on stoichiometry  Contents  Exercise i   Exercise ii Do yourself  Exercise iii  Exercise iV  Exercise V  Exercise Vi Do yourself  Exercise Vii    Exercise‐ i  A pyritic ore is reduced with  ydrogen according to the following reaction: h   FeS 2H Fe 2 H S 15% FeS 100 kg ore 85 kg FeS 15 kg FeS reacted 85 4.25 80.76kg 0.67 kg moles 0.67 FeS 2 1.25 0.67H 0.67 Fe 2 0.67 H S 0.335H     Volume of furnace gases 2 0.67 0.335                                              1.675 kg moles   Volume 400 and 1 atm. 1.675 22.4 The ore contains  inert solid (gangue). Twenty five percent excess hydrogen is used, and the cinder  (solid residue) remaining contains 5%  by weight.  Calculate the volume of furnace gases (at 400  and 1 atm) per 100 kg of ore charged.   gangue        92.49m Volume 400 and 1 atm. 32.65 10 Cu ft.   xercise ii  Do yourself  as  (weight% ) CaCO 93.1, MgCO 5.38 and insoluble matter 1.5wt%   from 5000 kg of lime (b) How many kg of carbon dioxide will be produced?      E A limestone is analysed  (a) How many kg of CaO could be obtained stone?  Ans (a) 2607.4 (b) 2048.6 kg  Exe n be produced according to the following reaction:  rcise iii  Antimony ca Sb S 3Fe s 2Sb l 3 FeS   Calculate the following for a proce  in which 800 g of Sb S  is mixed with 300g of Fe to form 250g of Sb  t, c)  percent conversion, e) the yield of Sb  actant is the one which controls the completion of reaction.   ss a) The limiting reactant, b) percent excess reactan the degree of conversion of Fe to FeS, d)  Solution:  Limiting re The stoichiometry of reaction suggests   800g of Sb S  would require  800 395g Fe for the completion of reaction. But only 300g of Fe is  mixed hence  a) Iron is limiting reactant    b)  moles of Fe can reduce 1.79 moles of Sb S    . . . The available moles of Sb S 2.35 moles.  Excess reactant  % 100 23 8%  nversion of Fe to FeS F F S F . c) Degree of co   3.074 56 300 0.573             Or 57.3%  Answer © d) Yield of Sb                                                             100  100 43.54%     Exercise IV    An  nnealing furnace uses a fuel oil containing16%C. Fuel is burnt with 25% excess air. Calculate the  flue gas analysis, assuming complete combustion. Repeat the calculation assuming that 5% of the total  carb  CO only.  a on is burnt to Assume 100kg oil, C 84kg and H 16kg  Combustion equations: