Um reator produz formaldeído pela oxidação catalítica do metanol em presença de excesso de ar:
Com a reação secundária:
A análise dos gases que deixam o reator resultou:
(% volume). Determinar:
a) A taxa de conversão de metanol a formaldeído (Resp.: 30%)
b) A % de metanol perdido na reação secundária (Resp.: 4,9%)
c) O excesso de oxigênio usado. (Resp.: 194,3%)
a) A taxa de conversão de metanol a formaldeído (Resp.: 30%)
b) A % de metanol perdido na reação secundária (Resp.: 4,9%)
c) O excesso de oxigênio usado. (Resp.: 194,3%)
Passo 1
O enunciado dá as duas reações
e a análise volumétrica na saída (base
) mostra
,
,
,
,
,
.
Queremos (a) conversão de metanol em formaldeído, (b) percentual de metanol perdido na secundária e (c) excesso de . Vamos usar balanço de matéria com extensão de reação e
como traçador.
Queremos (a) conversão de metanol em formaldeído, (b) percentual de metanol perdido na secundária e (c) excesso de
Passo 2
Escolhemos base de
Da quarta equação . Da primeira
.
Passo 3
A conversão de metanol em formaldeído é
Passo 4
O percentual de metanol perdido na secundária (isto é, convertido em ácido fórmico) é
Passo 5
Balanço de oxigênio: consome-se
e sai
. Logo o
alimentado foi
O teor estequiométrico para converter todo o metanol em formaldeído seria
O excesso de
é
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)