Propeno pode ser produzido pela desidrogenação catalítica de propano, de acordo com a reação química:
A conversão de propano por passe no reator é de
. Se o produto efluente do processo contém
de propano, calcule:
a) A conversão global
a) A conversão global
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a produção de propeno a partir da desidrogenação catalítica do propano, usando a reação química:
A gente tem duas informações importantes:
- A conversão de propano por passe no reator é de 40%.
- O produto efluente do processo contém 4% de propano.
A tarefa é calcular a conversão global. Para isso, vamos precisar entender o que é conversão por passe e conversão global, e como elas se relacionam.
Passo 2
Primeiro, vamos esclarecer alguns termos. Conversão por passe é a fração do reagente que reage em um único passeio pelo reator. No caso, 40% do propano que entra reage.
Já a conversão global considera todos os possíveis passagens que o propano pode fazer pelo reator, reduzindo progressivamente a quantidade não reagida. Basicamente, é a conversão total após várias passagens, não apenas uma.
Passo 3
Para relacionar a conversão por passe com a conversão global, usamos uma fórmula que leva em conta a eficiência de cada passe e quantas vezes o reagente pode passar pelo reator. A fórmula é:
Onde:
- $ X_{global} $ é a conversão global;
- $ X_{passe} $ é a conversão por passe (40% ou 0,40);
- $ N $ é o número de passagens.
No entanto, o problema nos dá a porcentagem de propano no efluente (4%), que representa a fração que não reagiu após todas as passagens. Então, podemos reescrever a fórmula para encontrar a conversão global:
Queremos encontrar $ X_{global} = 1 - 0,04 = 0,96 $ ou 96%.
Passo 4
Vamos calcular usando a relação acima. Sabemos que:
Queremos achar $ X_{global} $:
Isso significa que, considerando todas as passagens pelo reator, 96% do propano foi convertido em produtos.
Resposta
A conversão global de propano no processo é de 96%.