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LISTA DE PRÍNCIPIOS DOS PROCESSOS QUÍMICOS Balanço de massa com reação 01 Duas reações em fase gasosa, ocorrem na produção de cloretos de alquila: 𝐶𝑙2 + 𝐶3𝐻6 → 𝐶3𝐻5𝐶𝑙 + 𝐻𝐶𝑙 𝐶𝑙2 + 𝐶3𝐻6 → 𝐶3𝐻6𝐶𝑙2 Na tabela baixo temos a distribuição dos produtos na saída do reator. Quantos gmols dos reagentes são alimentados? Qual reagente limitante? Qual a seletividade para o 𝐶3𝐻5𝐶𝑙? 02 A cloração de metano ocorre de acordo com a reação abaixo: 𝐶𝐻4 + 𝐶𝑙2 → 𝐶𝐻3𝐶𝑙 + 𝐻𝐶𝑙 Pede-se que você determine a composição do produto, sabendo que a conversão do reagente limitante é de 67% e que a composição da alimentação em % molar corresponde a 40% de metano, 50 % cloro e 10 de nitrogênio. E calcule também a percentagem em excesso do outro reagente. 3- O hidrocraqueamento é um importante processo de refino para converter hidrocarbonetos pesados de baixo valor em hidrocarbonetos de baixo peso molecular, muitos mais valiosos. Nesse processo a carga é misturada com excesso de hidrogênio e submetida a alta temperatura e pressão, na presença de catalisador de zeólita. Os pesquisadores nessa área estudam o hidrocraqueamento de compostos modelo, como octano para compreender o comportamento das reações de hidrocraqueamento. Em um desses experimentos com octano o produto apresentou a seguinte composição em percentagem molar: 19,5% C3H8; 59,4% C4H10 e 21,1% C5H12. Pede-se que seja determinada a razão molar entre o hidrogênio consumido e o octano convertido no experimento. 4- Uma reação bastante conhecida para geração de hidrogênio a partir de vapor é chamada de reação de deslocamento por água: 𝐶𝑂 + 𝐻2𝑂 → 𝐶𝑂2+𝐻2 S e a alimentação em fase gasosa do reator consistir em 30 mol de CO por hora, de 12 mol de CO2 por hora e de 35 mol de vapor d`água por hora a 800°C e se 12 mol H2 forem produzidos por hora. Calcule: a) O reagente limitante b) A conversão da reação 5- A amônia é queimada para formar ácido nítrico na seguinte reação: 4𝑁𝐻3 + 5𝑂2 → 4𝑁𝑂 + 6𝐻2𝑂 a) Se amônia é alimentada em um reator contínuo com uma vazão de 100 kmol𝑁𝐻3/h, que vazão de alimentação de oxigênio corresponderia a 40% de excesso? b) Se 50 kg de amônia e 100 kg de oxigênio são alimentados em um reator batelada, determine o reagente limitante e a percentagem de excesso do outro reagente e quanto de NO é produzido (kg) admitindo reação completa. 6- d-glicose e d-frutose apresentam a mesma fórmula química (C6H12O6), mas possuem propriedades físico-químicas diferentes. Glicose é convertida em frutose conforme mostrado na figura abaixo. Calcule a razão da vazão de reciclo pela vazão de alimentação. Considere que a conversão por passe no conversor é de 60%. 7- Hidrogênio é importante para numerosos processos, pode ser produzido pelo deslocamento da reação: 𝐶𝑂 + 𝐻2𝑂 → 𝐶𝑂2 +𝐻2 No sistema de reator mostrado abaixo, as condições de conversão foram ajustadas de modo que o conteúdo de hidrogênio do efluente do reator fosse 3% em mol. Baseado nos dados da Figura calcule a corrente de reciclo.
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