(4,0 pontos) Um gás de sintese, contendo
de
de
de CO e
de
(o balanço é
), é queimado com
de excesso de ar seco. Qual é a composição do gás de exaustão?
Dica: Sabe-se que o ar é composto por
de
e
de
.
Dica: Sabe-se que o ar é composto por
Passo 1
O enunciado dá um gás de síntese com composição em mol %:
,
,
,
e o resto é
. Esse gás é queimado com
de excesso de ar seco, sabendo que o ar é
e
. Queremos achar a composição do gás de exaustão. O conteúdo aqui é estequiometria de combustão e balanço de massa molar.
Passo 2
Escolho base de
kmol de gás de síntese. Assim tenho em mol:
,
,
,
,
.
Passo 3
Calculo o oxigênio teórico para queimar todo o
e
:
para requer
kmol
.
para requer
kmol
.
Total exigido teórico
kmol. Deste,
kmol já vem no gás, logo faltam
kmol de
do ar.
para
para
Total
Passo 4
O ar tem
de
, então o ar estequiométrico vale
Com
de excesso, o ar real é
fornecendo
kmol e
kmol.
Passo 5
Na exaustão formam-se e/ou permanecem:
-
: os kmol iniciais mais kmol gerados da combustão do CO, totalizando . -
: kmol gerados da combustão do . -
em excesso: (do ar) + (inicial) – (consumido) = kmol. -
: (no gás) + (no ar) = kmol.
O total de mols de exaustão é
A porcentagem molar de cada espécie no gás úmido é então