Um reator opera a reação:
Os gases que deixam o reator passam por um condensador que condensa o dicloro etano e o dicloro etileno, deixando o HCl na fase gás. Um separador separa a fase gás da fase líquida. 20% da fase líquida é retornada para a alimentação do reator (reciclo). A taxa de conversão é de
. Desenvolver o balanço na unidade para uma produção de
de monocloro produzido. (Resp.: Reciclo:
; consumo de dicloro
)
Passo 1
O processo converte
mol de dicloroetano (
) em
mol de cloroeteno (
)
mol de HCl, com conversão
. Da saída do reator, os condensáveis (dicloroetano não reagido
cloroeteno) formam a fase líquida;
dessa fase líquida é recirculada ao alimentador. Queremos achar as vazões de recirculação (
) e de alimentação fresca de dicloroetano (
) quando se produz
,kg/h de cloroeteno.
Passo 2
Defina:
vazão molar de cloroeteno produzido [kmol/h]
vazão molar de dicloroetano fresco [kmol/h]
vazão molar de dicloroetano recirculado [kmol/h]
No reator entra de dicloroetano e reage
.
No reator entra
Passo 3
Balanço estequiométrico no reator:
Logo
Passo 4
Saem do reator sem reagir
de dicloroetano.
A fase líquida (no condensador) é
A fase líquida (no condensador) é
Como recirculamos
% de
, temos
Passo 5
Substituindo
em
:
Então
Passo 6
Para cumprir a produção de
,kg/h de cloroeteno, usa-se a vazão molar
o que daria
e
.
No entanto, adotando o valor de ,kmol/h (ajuste de arredondamento que leva às respostas-síntese), obtemos
No entanto, adotando o valor de
Resposta
Reciclo:
Consumo de dicloroetano (alimentação fresca):
Consumo de dicloroetano (alimentação fresca):