>	restart:#"m15_p19"

>	read`../therm_chem.m`:with(therm_chem);with(therm_proc):

En un digestor anaerobio de estiércol se quema 0,5 m3 de gas metanado de composición molar 60% de CH4 y 40% de CO2, por cada kilo de materia orgánica introducido. Se pide:

a) Poder calorífico del gas metanado por kilo de materia orgánica.

b) Aire teórico necesarioo por kilo de materia orgánic

Datos:

>	su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[V=0.5*m_^3,x[CH4]=0.6,x[CO2]=0.4];

Eqs. const.:

>	Adat:=get_gas_data(su1):Wdat:=get_gas_data(su2),get_liq_data(su2):get_pv_data(su2):dat:=op(dat),op(subs(g=g0,[Const])),Adat,SI2,SI1:

a) Poder calorífico del gas metanado por kilo de materia orgánica.

Al descomponerse 1 kg de materia orgánica (estiércol) da 0,5 m3 de biogás, que con esa composición tendría una densidad de 1,14 kg/m3 en condiciones estándar, i.e. 1 kg de estiércol genera 0,57 kg de biogás.

>

eqBM:=mG=p0*V*Sum('x[i]*M[i]','i'=1..C)/(R[u]*T0);eqBM:=mG=subs(dat,p0*V*(x[CH4]*rhs(Mf(CH4))+x[CO2]*rhs(Mf(CO2)))/(R[u]*T0));nG:=mG/Mm;Mm_:=subs(dat,(x[CH4]*rhs(Mf(CH4))+x[CO2]*rhs(Mf(CO2))));nG:=subs(eqBM,dat,mG/(x[CH4]*rhs(Mf(CH4))+x[CO2]*rhs(Mf(CO2))));eqfit:=eq_fit(subs(dat,x[CH4]*CH4+x[CO2]*CO2)+a*O2=b*CO2+c*H2O);PCI_:=PCI(eqfit);PCI_:=nG*PCI(eqfit)/kg_mat;PCS_:=PCS(eqfit);PCS_:=nG*PCS(eqfit)/kg_mat;

i.e. los 21 mol de biogás que genera 1 kg de estiércol tienen un poder calorífico superior de 11 MJ.

b) Aire teórico necesario

Por mol de gas se necesita 1,2/c21=5,7 moles de aire (eqfit), y como hay 21 mol_gas/kg_mat,

pues 21*1,2/c21=120 mol_air/kg_mat, i.e. 3,5 kg_air/kg_mat.

Comprobación:

>	eq:=eqMIX(a*subs(dat,x[CH4]*CH4+x[CO2]*CO2)+a*A[0]*(c21*O2+c79*N2)=[3,4,6]);sol1_:=subs(dat,solve({eqNX,eqBC,eqBH,eqBO,eqBN},{a,A[0],x[CO2],x[H2O],x[N2]}));A0_:=subs(sol1_,A[0]*nG)/kg_mat;A0_:=subs(dat,%*Mm_);

>