UNI-FIGMM Examen FinalFundamentos Metalùrgicos II

Escuela de MetalurgiaME-413R

:

Proceso Eh (V) E.C % Kw-hr/TM Zn1) Convencional 3.41 90% 31072) Con cloro 2.80 92% 24963) Con SO2 2.18 86% 20794) Con metanol 2.05 90% 18685) Con H2 1.45 90% 1321

Factor 3.6 Kw-hr US$ 0.04Patm Zn 65.38 120000.00

F 96500n 2

T qmax Kl R2[k] [mg/g] [L/mg] [-]

298.15 113.63 0.0132 0.9915308.15 131.58 0.08482 1318.15 153.84 0.40625 0.9999

CalcularT ΔHo ΔGo ΔSo

[k] [kJ/mol] [kJ/mol] [kJ/mol.K] Demostar:

Reacción de celda completaZnSO4 + H2O =Zn°+ H2SO4 + 1/2O2

ZnCl2 = Zn°+ Cl2ZnSO4 + SO2 + H2O =Zn°+ H2SO4 + 1/2O2

ZnSO4 + 1/3CH3OH + 1/3H2O =Zn°+ H2SO4 + 1/3CO2

ZnSO4 + H2 =Zn°+ H2SO4

Modelo de difusión Linearización modelo de difusión

2.- Fundamentos de la sorciòn: Se ha encontrado que la sorción del Pb II en arcilla kaolinítica sigue el modelo deLangmuir para las isotermas estudiadas se pide deducir la entalpía de sorción ( H ), también G y S . determinarsi la reacción es exotérmica o endotérmica y la influencia de la temperatura.

1.- Cinètica electroquìmica: Electrólisis de Zinc:Se adjunta el valor medido del potencial de celda completa (V) para diferentes procesos de electrólisis de zinc y se pide, con ayudade los datos adjuntos, 1) calcular el consumo unitario de corriente, 2) deducir las reacciones de semicelda que dan origen a estosprocesos, 3) calcular el costo de energía de una planta que produce 120000 TM de zinc/año, 4) determinar el proceso más costosoy el más barato y 5) el proceso más factible y el menos factible, explicar.

c

tot m

VCCq

100(%)

o

to

CCC

31/VII/09 OSC Ciclo 2009-I

Co Concentraciónmg/L inicialCt Concentraciónmg/L tiempo tV Volumen Lmc masa arcilla gr.qt mg/g q tiempo t

qe mg/g q tiempo

T°K 318.15 308.15 298.15 Concentración Inicial Pbt min Ct Ct Ct 200 mg/l

0 200 200 200 Tamaño promedio de partícula Kaolin60 100 112 125 53 m

120 70 75 110 Volumen (ml)180 60 65 100 250

Masa de arcilla kaolínitica (g)1

Nota: Sin libros, copias ni apuntes

Ecuaciòn de Elovich

condiciòn ¿?

Modelo de difusión

Ecuaciòn diferecialSoluciòn ecuaciòn de pseudo 1er orden

Linearización modelo de difusión

3. Cinètica de Sorciòn:Para eliminar Pb II de una solución acuosa contaminada se ha empleado una arcilla kaolínitica, se adjunta los datoscinéticos a un pH= 4.5, se pide encontrar la ecuacón cinética que mejor representa esta data. Si el límite máximopermitido es 0.01 mg/L, empleando el modelo de difusión encontrar el tiempo mínimo y la temperatura adecuada paralograr este fin.

tkqqq ete 303.2loglog 1

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31/VII/09 OSC Ciclo 2009-I