Um reator químico é alimentado com
de
e
de
produzindo
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 um reator alimentado com
de
e
de
, que produz
de
pela reação
Vamos usar estequiometria para achar o reagente limitante, o excesso, as conversões e a composição do efluente.
Passo 2
Para identificar o reagente limitante, comparo as proporções estequiométricas com as disponibilidades:
– Se eu quisesse reagir totalmente de
, precisaria de
– Se eu quisesse reagir totalmente
mas só tenho
.
– Se eu reagisse todo o de
, precisaria de
– Se eu reagisse todo o
e disponho de
.
Como a quantidade máxima de é limitada pelo
, o reagente limitante é
e o reagente em excesso é
.
Como a quantidade máxima de
Passo 3
A produção real de
é
. Cada passo de reação produz
mols de
, logo o grau de avanço real é
Desse modo consumo real de reagentes:
consumido
,
consumido
Passo 4
O excesso de
é a diferença entre o que entre e o que seria requerido para consumir todo o
:
A percentagem de excesso é
Passo 5
O grau de conversão de cada reagente é
Passo 6
As correntes de saída são:
O total de saída é .
As frações mássicas percentuais do efluente são
O total de saída é
As frações mássicas percentuais do efluente são
Resposta
a) reagente limitante:
; reagente em excesso:
.
b) .
d) ,
.
e) composição do efluente: ,
,
.
b)
d)
e) composição do efluente: