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Summary

Un reactor de deshidrogenación se alimenta con etano a una velocidad de 150 kmol/h. los productos de la reacción son acetileno e hidrogeno. Se alcanza una conversión fraccionaria de 80%. Calcula las siguientes propiedades del producto gaseoso final. a) La velocidad del flujo molar total. b) El cocie...

Description

Un reactor de deshidrogenación se alimenta con etano a una velocidad de 150 kmol/h. los productos de la reacción son acetileno e hidrogeno. Se alcanza una conversión fraccionaria de 80%. Calcula las siguientes propiedades del producto gaseoso final. a) La velocidad del flujo molar total. b) El cociente entre la masa de hidrogeno y acetileno. c) La masa molar promedio. d) La velocidad de flujo masico de acetileno. C2H6

C2 H2

+ 2 H2

C2H6 150 Kmol/hr

B

A

REACTOR C2H2 = 120 Kmol/hr = .307693 H2 = 240 Kmol/hr =. 615384 C2H6 = 30 Kmol/hr =. 076923 390 Kmol/hr

ETANO ENTRADA = CONSUMO + SALIDA 150

= CONSUMO + SALIDA

CONSUMO = CONSUMO=

%CONVERSION ALIMENTACI ON 100

80% 150 100

120

SALIDA = ENTRADA – CONSUMO SALIDA = 150 – 120 SALIDA= 30 kmol/hr de C2H6

1

HIDROGENO GENERACION= SALIDA

GENERACION = 240 kmol/hr SALIDA = 240 kmol/hr

1n C2H6

ACETILENO

GENERACION= SALIDA 1 mol de C2H6

1 n C2 H2

120 moles c2H6

X

120 n C2H6

GENERACION = 120 kmol/hr SALIDA = 120 kmol/hr

A) C2H2 = 120 Kmol/hr

X =240 H2 = 240 Kmol/hr

C2H6 = 30 Kmol/hr

FLUJO TOTAL=

390 Kmol/hr

masaH 2 masaC 2 H 2

B)

C)

240 120

2

___

pm

Y C 2H 6 PM

Y C 2H 2 PM

Y H 2 PM

.076923 30

.307692 26

.615384 4

___

pm ___

pm

12 .77

D) C2H2 = 120 Kmol/hr

La reacción entre el etileno y el bromuro de hidrogeno se efectúa en un reactor continuo. El flujo de productos se analiza, y se encuentra que contiene 50% en mol de C 2H5Br y 33.3% de HBr. La

alimentación del reactor contiene solo etileno y bromuro de hidrogeno. Calcula la conversión fraccionaria del reactivo limitante y el porcentaje en el que el otro reactivo se encuentra en exceso. C2H4 + HBr

C2H5 Br

C2H4 Kmol/hr

REACTOR

Br

C2H5Br =% 50 = 50 mol/hr HBr = %33.3 = 33.3mol/hr

Suponemos una base de cálculo de 100

C2H4 = %16.7= 16.7 mol/hr

100%

100 moles

50%

x de C2H5Br X = 50 moles C2H5Br

100%

100 moles

33.3%

x de HBr X = 33.3 moles HBr

100%

100 moles

16.7%

x de C2H4 X = 16.7 moles C2H4 Cantidad consumida 1n C2H4

1n C2H5Br

x

50 n C2H5Br

X = 50 moles se consumen.

X = 50 moles se consumen.

CANTIDAD ENTRANTE DE REACTIVOS C2H2 = 50 moles consumidos + 16.7 moles de salida = 67.7 moles alimentados al reactor HBr = 50 moles consumidos + 33.3 moles de salida = 83.3 moles alimentado al reactor

R. LIMITANTE= C2H4 R. EN EXESO= HBr

PORCENTAJE DEL REACTIVO EN EXCESO 1 mol de C2H4 67.7 moles de C2H4

1 mol de HBr X = 67.7 moles

83.3 moles – 67.7 moles = 16.7 moles /67.7moles= .248 x 100 = 24.8% CONVERSIÓN FRACCIONARIA DEL REACTIVO LIMITANTE

50 moles consumidos/ 66.7 moles totales = .740...