Verfahrenstechnik und Technische Chemie
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Verfahrenstechnik und Technische Chemie Das Forum für die Chemie jenseits von Reagenzgläsern und Glaskolben. Hier können Probleme der Reaktionstechnik sowie der thermischen und mechanischen Stoffwandlungs- und Trennprozesse diskutiert werden.

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Alt 08.09.2018, 11:22   #1   Druckbare Version zeigen
ne0r1337  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
Aufgabe Verfahrenstechnik Sauerstoffvolumenanteil

Hallo liebes Forum,

ich habe eine Aufgabe zum Thema Verfahrenstechnik bekommen und finde leider keinen Ansatz dazu Vielleicht kann mir hier jemand helfen?

Aufgabe:

Ein Abgasstrom mit 3% Sauerstoffvolumenanteil ist mit dem Schadgas SO2 belastet. Dabei beträgt die Konzentration von SO2 unter Normbedingungen 100 mg/m³. Durch Beimischen eines Frischluftstroms mit einem Sauerstoffvolumenanteil von 21% wird der Sauerstoffvolumenanteil des Abgasstroms auf 11% erhöht.

a) Welches Verhältnis von Abgas- zu Frischluftstrom muss zur Lösung der Aufgabenstellung gewählt werden?

b) Wie hoch ist die Konzentration von SO2 unter Normbedingungen im mit Sauerstoff angereicherten Abgasstrom?

Anmerkung: Die Dichten der verschiedenen Gasströme sollen identisch sein.

Ich wäre für wirklich jede Hilfe dankbar!
ne0r1337 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.09.2018, 11:40   #2   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.481
AW: Aufgabe Verfahrenstechnik Sauerstoffvolumenanteil

Naja, wenn der Sauerstoffanteil von 3% auf 11% (= + 8%) angehoben wird, muss man 8/3 = 2,67 Anteile reinen Sauerstoff zuführen. Enthält das Gas aber nur 21%, muss man 1/0,21 mehr nehmen, also 4,76. Macht zusammen 2,67*4,75 = 12,7.

Die Konzentration des Schwefeldioxids nimmet dann um den Faktor 12,7 ab.

Gruß

jag
__________________
Die Lösung auf alle Fragen ist "42".
Aus gegebenem Anlass: Alle Rechnungen überprüfen, da keine Gewähr. - Fragen bitte im Forum stellen.
jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.09.2018, 15:29   #3   Druckbare Version zeigen
ne0r1337  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 2
AW: Aufgabe Verfahrenstechnik Sauerstoffvolumenanteil

Hallo Jag,

zunächst einmal vielen Dank für deine Antwort. Nach Rücksprache mit meinem Professor muss ich aber leider sagen, dass dies nicht korrekt ist.

Die Lösung ist folgendermaßen:

a)
VA = Volumenstrom vom Abgas
VF = Volumenstrom der Frischluft
VAn = Volumenstrom vom Abgas nach Vermischung

xA = Sauerstoffvolumenanteil vom Abgas
xF = Sauerstoffvolumenanteil der Frischluft
xAn = Sauerstoffvolumenanteil vom Abgas nach Vermischung

Folgende Geichungen:

VA + VF = VAn
VA*xa + VF*xa = VAn*xAn

Nun setzt man die erste Gleichung in die zweite ein und erhält:

VA*xa + VF*xa = ( VA + VF )*xAn

Für VA können wir 1 einsetzen, weil wir wissen, dass die SO2-Konzentration 100 mg/m³ beträgt. Nach Umstellen, etc. haben wir nur noch VF als Unbekannte und erhalten einen Wert von VF = 0,8.
Das Verhältnis beträgt also 1m³ Abgas zu 0,8m³ Frischluft.

b) Die Konzentration von SO2 im angereicherten Abgas ist demnach:

c = m/V = 100mg / 1,8m³ = 55,56 mg/m³.
ne0r1337 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.09.2018, 15:57   #4   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.481
AW: Aufgabe Verfahrenstechnik Sauerstoffvolumenanteil

Mein "Ansatz" ist auch korrekt, aber falsch berechnet (Faktor!). Ansonsten ist die schöne mathematische Lösung mit 2 Gleichungen natürlich besser als der Dreisatz. Chemiker - nicht Verfahrensingenieure - mögen aber Dreisatz.

Gruß

jag
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jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.07.2019, 22:36   #5   Druckbare Version zeigen
Abicabi123 Männlich
Mitglied
Beiträge: 1
AW: Aufgabe Verfahrenstechnik Sauerstoffvolumenanteil

Ich verstehe nicht, wie ich durch die 100mg/m^3 auf VA = 1 kommen soll. Könntest du mir dies erklären wärst mir eine Riesenhilfe
Abicabi123 ist offline   Mit Zitat antworten
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