Um reator químico é alimentado com
de
e
de
, produzindo 320
de
; a reação química ocorre segundo a equação:
Pedem-se:
a) o reagente em excesso e o reagente limitante;
b) a % de excesso empregada;
d) o grau de conversão de cada reagente;
e) a composição porcentual do efluente do reator.
a) o reagente em excesso e o reagente limitante;
b) a % de excesso empregada;
d) o grau de conversão de cada reagente;
e) a composição porcentual do efluente do reator.
Passo 1
O enunciado dá as vazões de alimentação de
e
, e a produção de
, para a reação
Precisamos usar este balanço estequiométrico para:
- determinar reagente limitante e reagente em excesso;
- calcular o percentual de excesso do reagente não limitante;
- achar o grau de conversão de cada reagente;
- obter a composição percentual do efluente.
Passo 2
Comparo razão estequiométrica e razão de alimentação:
– razão estequiométrica ;
– razão de alimentação .
Como a razão de alimentação é menor, falta para atingir a estequiometria, portanto
– reagente limitante: ;
– reagente em excesso: .
– razão estequiométrica
– razão de alimentação
Como a razão de alimentação é menor, falta
– reagente limitante:
– reagente em excesso:
Passo 3
Uso a vazão de produto para achar o avanço horário
:
Produção de kmol/h
para cada
kmol
gera-se avanço de
kmol.
Produção de
Assim o consumo horário é
Passo 4
Calculo o excesso de
:
O percentual de excesso, relativo ao consumo estequiométrico, é
Passo 5
Grau de conversão de cada reagente:
Passo 6
Composição do efluente (fluxo total
kmol/h):
– remanescente
kmol/h
.
– remanescente
kmol/h
.
– kmol/h
.
–
–
–
Resposta
a) reagente limitante:
; reagente em excesso:
.
b) de excesso de
.
d) ,
.
e) composição do efluente: ,
,
.
b)
d)
e) composição do efluente: