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1 Chapter V Formulación de las MEC

Balance de Oxigeno

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  • *Chapter VFormulacin de las MEC

  • *Balance de Oxigeno.La mayora de las MEC son formuladas para tener aproximadamente un balance de oxigeno OB 0, esto es que los elementos constituyentes principales tales como:H, N, O y C en la MEC deben estar en la proporcin de tal manera que en los gases resultantes de la detonacin todo el O2 reacciona para formar H2O, el N combinado reacciona para formar nitrgeno molecular N2 y el carbn reacciona para formar CO2.Si hubiera suficiente oxigeno O2 presente en la MEC para formar H2O y CO2, entonces se dice que la MEC esta balanceada en oxigeno. SI hubiera una deficiencia se dice que el OB es negativo y si hubiera un exceso se dice que el OB es positivo

  • *Cuando una MEC balanceada no contiene otros elementos con afinidad por oxigeno el balance de oxigeno = 0 puede ser expresado matemticamente como sigue:En la ecuacin anterior O0 es el numero de tomos gramos de estos elementos (normalmente 100g) de MEC, y el H2O y CO2 son moles producidos por unidad de peso de la MEC.

  • *Se debe expresar que en una forma mas general para cualquier MEC conteniendo C, H, N y O, la ecuacin (1) puede ser expresada de la siguiente manera:Donde:O0, C0 y H0 representan el numero de tomos gramos de estos elementos por peso unitario de la MEC.O0 es corregido con la cantidad combinada con elementos para formar productos slidos, tales como: CaO y Na2O, cuando tales elementos estan presentes.

  • *3NH4NO3 + CH2 3N2 + H2O +CO2 + Q3 KCal/Mole.Por ejemplo: Considerar AN/FO con un balance = 01. Ecuacin balanceada del AN/FO:N2:28H4: 4O3: 48 80C: 12H2: 2 14 3 x 80 = 240

  • *FO: 14 x 100 % FO = 5.6 % FO 6% 254

    AN: 240 x 100 % AN = 94.4 % AN 94% 254Entonces la MEC es como sigue:Entonces el AN/FO para ser usado en el campo debe estar en la proporcin de: AN/FO = 94/6 por peso.

  • *La energa producida por la detonacin del AN/FO puede ser calculada usando la siguiente expresin matemtica:Donde:Q3 = Calor de explosin en Kcal/Kg.HP = Calor de formacin de los productosHR = Calor de formacin de los reactantes.

  • *

  • *AN = 98% / FO = 2%

    OB = OO 2CO 1/2HO

    NH4NO3 1 mol AN 4 atgr HHO = 98 gr. AN x x = 4.900000 80 gr. AN 1 mol AN

    1 mol AN 2 atgr NNO = 98 gr. AN x x = 2.450000 80 gr. AN 1 mol AN

    1 mol AN 3 atgr OOO = 98 gr. AN x x = 3.675000 80 gr. AN 1 mol AN BALANCE DE OXIGENO EN EL AN/FO

  • * CH2 1 mol FO 1 atgr CCO = 2 gr. FO x x = 0.142857 14 gr. FO 1 mol FO

    1 mol FO 2 atgr HHO = 2 gr. FO x x = 0.285714 14 gr. FO 1 mol FO

  • *OB = OO 2CO 1/2HO

    OB = 36.75000 2(1.428570) (51.85714)

    OB = 7.96429 at-gr/Kg.

    IngredientesPM%COHONOOOAN NH4NO3FO CH280.114.098.02.0-0.1428574.9000000.2857142.450000-3.675000-At . gr / 100 gr.0.1428575.1857142.4500003.675000 x 10 Kg1.42857051.8571424.5000036.75000

  • *Calculo del calor de Explosin Q39NH4NO3 + CH2 19 H2O + CO2 + 6N2 +6NO+ Q3

    Q3 = HP HrDatos:HP => H2O = 57.8 Kcal/mol N2 = 0.00 Kcal/mol CO2 = 94.05 Kcal/mol NO = 26.4 Kcal/mol Hr => AN = 87.2 Kcal/mol FO = 7.0 Kcal/mol

  • *Q3 = [19(57.8)+ 94.05+6(26.4)+6(57.8)] [ 9(87.2) + 1(7.0)]

    Q3 = (1098.2+94.05+158.4+346.8)-(784.8+7)

    Q3 =1697.45-791.8

    Q3 = 791.8 Kcal/Kg.

  • *

    Se determina que a travs del clculo del balance de oxigeno, el agente de voladura AN/FO no cumple con los porcentajes adecuados, ya que lo calculado excede de los limites permisibles, y por lo tanto dicho agente de voladura no es el adecuado, ya que en el momento de detonacin liberara gases nocivos, tales como el CO2 y NO2, etc.

    En cuanto al Q3 (calor de explosin) se debe mencionar que tampoco es el adecuado, ya que el ptimo es 900 Kcal/Kg. Discusin

  • *El deseo de merecer una opinin favorable de los dems hace que mucha gente nunca diga NO ante nada ni nadie. Sin embargo, todos deberamos desarrollar la habilidad de negarnos a realizar actividades para las cuales no tengamos tiempo, ni disposicin natural, ni inters, y que no nos incumba. Si aprendemos a decir NO ante muchas cosas, entonces podremos decir SI ante las mas importantes.Dr. Carlos AgredaProfesor

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