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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
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