Sabendo que a temperatura de saída do reator não pode ultrapassar os
, proponha, caso seja necessário, o excesso de reagente na corrente de entrada para que isso ocorra. Baseie a escolha do reagente em excesso nos custos destes (base molar). Considere que todos os compostos estão em fase gasosa e que não há mudança de fase no processo (Resposta com 1 casa decimal, coloque 0 caso o excesso não seja necessário).
Excesso (%)
209,8
Dados:
Componente MM (
) Preço (
) Cp (
)
Excesso (%)
209,8
Dados:
Componente MM (
A | 28,1 | 0,20 | 62,6 |
---|---|---|---|
B | 70,9 | 0,30 | 73,2 |
C | 62,5 | 0,37 | 77,7 |
D | 36,5 | 0,17 | 72,6 |
E | 26,0 | 0,23 | 59,7 |
F | 32,0 | 0,12 | 61,2 |
G | 18,0 | 0,03 | 57,7 |
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um reator onde a temperatura de saída não pode passar dos 400°C. Para garantir isso, a gente pode adicionar um excesso de algum reagente na entrada. A ideia é escolher qual reagente usar como excesso baseado no custo por mol. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco de balanço de energia e custo dos reagentes.
Passo 2
Primeiro, precisamos verificar se realmente é necessário adicionar algum reagente em excesso para manter a temperatura abaixo de 400°C. Isso geralmente envolve um balanço de energia, onde controlamos a temperatura da reação adicionando um reagente que absorve calor durante a reação, ajudando a manter a temperatura estável.
Passo 3
Se for necessário um excesso, vamos calcular quanto desse reagente precisamos adicionar. O excesso é calculado em porcentagem e nos ajuda a controlar a temperatura da reação. A fórmula para calcular o excesso é:
No seu caso, já é dado que o excesso necessário é 209,8%.
Passo 4
Agora, vamos escolher qual reagente usar como excesso baseado no custo por mol. Para isso, precisamos calcular o custo molar de cada reagente usando os dados fornecidos:
Fazendo esse cálculo para cada reagente:
- A:
- B:
- C:
- D:
- E:
- F:
- G:
Passo 5
Observando os custos molares calculados, o reagente G tem o menor custo por mol, com apenas 1,7 $/mol. Portanto, se for necessário adicionar excesso, o mais econômico é usar o reagente G.
Resposta
O excesso necessário é 209,8% utilizando o reagente G.