SUB - BME - 2010.1

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Balanço de massa e energia
2ª Prova - Substitutiva
1o/2010
	
Prof. Romilda
Nome: _______________________________________________________________________
(3,5) 1 – Um gás de hidrocarboneto é queimado com ar. A composição em base seca de produto é de 1,5% molar CO, 6,0% CO2, 8,2% O2 e 84,3% N2. Não existe oxigênio atômico no combustível. 
a) Represente as reações gerais balanceadas;
b) Desenhe e rotule o fluxograma;
c) Calcule a razão de hidrogênio para carbono no gás combustível;
d) Especule sobre qual pode ser este combustível;
e) Calcule a porcentagem de excesso de ar alimentado no reator.
(3,5) 2 – O metanol pode ser produzido reação de dióxido de carbono e hidrogênio:
CO2 + 3H2 ( CH3OH + H2O
A alimentação virgem do processo contém H2, CO2 e 0,400% molar de inertes (I). O efluente do reator passa a um condensador, que retira essencialmente todo o metanol e a água formados e nenhum dos reagentes ou inertes. Estas substâncias são recicladas para o reator. A alimentação do reator (não a alimentação virgem do processo) contém 28,0% molar de CO2, 70,0% molar H2 e 2,00% molar de inertes. A conversão no reator é de 60,0%.
(a) Desenhe e rotule o fluxograma do processo (reator + condensador); 
(b) Faça a análise dos graus de liberdade para os diferentes volumes de controle; 
(c) Calcule as variáveis desconhecidas; 
(d) Calcule a razão (mols reciclados/mols de alimentação virgem).
(3,0) 3 – Considerando a instalação motora a vapor simples mostrada na figura abaixo e os dados que se referem a essa instalação.
	
	
P = 2,0 MPa e T = 300(C
P = 1,9 MPa e T = 290(C
P = 15 kPa e x = 90%
P = 5 MPa e T = 45(C
We = 4 kJ/kg
Faça as considerações necessárias e determine as seguintes quantidades, por kg de fluido que escoa através da unidade:
Calor transferido na linha de vapor entre o gerador de vapor e a turbina;
Trabalho da turbina;
Calor transferido no condensador;
Calor transferido no gerador de vapor.
Dados: H = Hl + x*Hlv