As reações
Ocorrem em um reator contínuo em estado estacionário. A alimentação contém 85% molar de etano
e o resto são inertes (I). A conversão do etano é 70% e o rendimento do etileno
é 65%.
Calcule a seletividade da produção de etileno em relação ao metano.
Calcule a seletividade da produção de etileno em relação ao metano.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre reações químicas num reator contínuo em estado estacionário. O enunciado fala das reações do etano (
) que se converte em etileno (
) e hidrogênio (
), e também pode reagir com hidrogênio para formar metano (
). A alimentação do reator tem 85% de etano e 15% de gases inertes. A conversão de etano é 70%, e o rendimento para etileno é 65%. Nosso objetivo é calcular a seletividade da produção de etileno em relação ao metano.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa conversão e rendimento. A conversão de etano de 70% indica que 70% do etano que entrou no reator foi convertido em produtos. Já o rendimento de 65% para etileno significa que, desse etano convertido, 65% virou etileno.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de etano que foi convertida. Suponha que tenhamos 100 mols de mistura de alimentação. Como 85% é etano, temos 85 mols de
.
A conversão de 70% significa que:
Passo 4
Agora, vamos ver quanto desse etano convertido virou etileno. Com um rendimento de 65%:
Passo 5
O restante do etano convertido que não virou etileno provavelmente participou da segunda reação formando metano. Assim:
Passo 6
Agora, para encontrar a seletividade da produção de etileno em relação ao metano, usamos a fórmula:
Resposta
A seletividade da produção de etileno em relação ao metano é aproximadamente 1,86.