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PQdR_P_Balancesdemateria|PabloÁlvarezFerre

1

BALANCESDEMATERIA(3:30horas)Conceptosteóricos-Elbalancesepuedeescribirdeformageneraldelasiguienteforma:

𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 + 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 − 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 − 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 = 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛Produciéndose la entrada y salida por las fronteras del sistema y la generación oproducciónyelconsumointernamenteenelsistema.Enrégimenestacionariolaacumulaciónesnula(=0).Elbalancesepodrárealizardedistintasformasdeacuerdoasuscaracterísticas:

• Sinreacción:Sepuedehacerenmasayenmoles• Conreacción:Sepuedehacerenmasa,enmoles(OJO:molesentrada¹moles

salida)yenelementosquímicos(C,H,O…)-Haytresconceptosfundamentalesparalarealizacióndeestetipodeproblemas:

ü Rendimiento(𝜼):Cocienteentreelresultadoobtenidodeunproductofrentealquesepodríahaberobtenidoestequiométricamente:

𝜂 =𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑜𝑏𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜

𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑒𝑠𝑡𝑒𝑞𝑢𝑖𝑜𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 ∗ 100

ü Conversión(𝝌):Fraccióndeunreactivoquesehaconvertidoenproducto.

Si𝐴 → 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠:

𝜒B =𝐶B,E − 𝐶B𝐶B,E

∗ 100

Existelaconversiónenelprocesoyenelreactor,sonconceptosdistintos.

ü Selectividad(𝑺):Cocienteentrelacantidaddeproductoobtenidoylacantidad

dereactivodesaparecidoenelreactor(enmoles).-Trabajaremosconprocesosquesepuedenclasificar:

• Segúneltiempo:Intermitentes,continuosysemintermitentes• Segúnlasvariables:permanente(estacionario)ytransiente• Segúnlaquímica:conreacciónysinreacción

DÍA1:21demarzode2017

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2

REACTOR SEPARACIÓN

!ℎ#$%(1)*+, )

./ (0120,*) !ℎ#./$(0,7)*+, )

!ℎ#$%(0,2)*+, )

!ℎ#$.(0,1)*+, )

!ℎ#$%(0,2)*+, )

!ℎ#./$(0,7)*+, )

!ℎ#$.(0,1)*+, )

Problema0

Calcularlaconversióndeltolueno,elrendimientodelácidobenzoicoylaselectividaddelmismoenelsiguienteproceso.a)Sinreciclodetoluenob)conreciclodetolueno

(Phhacereferenciaalgrupofeniloporsussiglaseninglés)

a) Sinreciclodetolueno-Conversióndeltolueno:𝜒GHIJK =

LME,NL

∗ 100 = 80%-Rendimientodelácidobenzoico:𝜂GHIQQJ =

E,RL∗ 100 = 70%

-Selectividaddelácidobenzoico:𝑆GHIQQJ =

E,RLME,N

∗ 100 = 87,5%

b) Conreciclodetolueno

-Conversióndeltoluenoenelproceso:𝜒GHIJKVWXYZ[X =

LME,NL

∗ 100 = 80%-Conversióndeltoluenoenelreactor:𝜒GHIJKWZ\Y]XW =

E,^_E,N ME,N(E,^_E,N)

∗ 100 = 80%-Rendimientodelácidobenzoicoenelproceso:𝜂GHIQQJ_cdefghe =

E,R𝟎,𝟖∗ 100 = 87,5%

-Selectividaddelácidobenzoicoenelproceso:𝑆GHIQQJVWXYZ[X =

E,R(LME,N)

∗ 100 = 87,5%

REACTOR SEPARACIÓN

!ℎ#$%(0,8+,-. )

01 (2342.,) !ℎ#01$(0,7+,-. )

!ℎ#$%(0,2+,-. )

!ℎ#$0(0,1+,-. )

!ℎ#01$(0,7+,-. )

!ℎ#$0(0,1+,-. )

!ℎ#$%(0,2+,-. )

!"#

+ 32'( →

!''"

+"('




3

Problema4(Sinreacciónquímicanireciclo)

4.-Laacetonaseutilizaenlafabricacióndemuchosproductosquímicos,ytambiéncomodisolvente.Enesteúltimopapel,sehanpromulgadonumerosasrestriccionessobrelaliberacióndevaporesdeacetonaalmedioambiente.Enesteproblema,seproponeeldiseñodeunsistemaderecuperacióndeacetonaconeldiagramadeflujodelafigura.Comopuntodepartida,sepidellevaracabounbalancedemateriaparaelsistemadelafigura.Todas lasconcentraciones indicadasenlafigura,tantoparagases como para líquidos, se especifican en porcentajes en peso, para hacer mássencillosloscálculos.

Quedandolaexpresióngeneraldelosbalances:𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = 0Enestecaso,empleamoscomobasedecálculolacorrienteG,delacualconocemoselvalor.Porunlado,enlacolumnadeabsorción:

𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿: 1400 +𝑊 = 𝐴 + 𝐹𝐴𝐺𝑈𝐴: 1400 ∗ 0,02 +𝑊 ∗ 1 = 𝐴 ∗ 0,005 + 𝐹 ∗ 0,81

𝐴𝐼𝑅𝐸: 1400 ∗ 0,95 = 𝐴 ∗ 0,995𝐴𝐶𝐸𝑇𝑂𝑁𝐴: 1400 ∗ 0,03 = 𝐹 ∗ 0,19

Quedando:𝑾 = 𝟏𝟓𝟕, 𝟕𝒌𝒈/𝒉;𝑨 = 𝟏𝟑𝟑𝟔, 𝟕𝒌𝒈/𝒉;𝑭 = 𝟐𝟐𝟏𝒌𝒈/𝒉Encuantoalacolumnadedestilación:

𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿: 221 = 𝐷 + 𝐵𝐴𝐺𝑈𝐴: 221 ∗ 0,81 = 𝐷 ∗ 0,01 + 𝐵 ∗ 0,96

𝐴𝐶𝐸𝑇𝑂𝑁𝐴: 221 ∗ 0,19 = 𝐷 ∗ 0,99 + 𝐵 ∗ 0,04Quedando:𝑫 = 𝟑𝟒, 𝟗𝒌𝒈/𝒉;𝑩 = 𝟏𝟖𝟔, 𝟏𝒌𝒈/𝒉

AGUA (100%) W

A AIRE 99,5% AGUA 0,5%

CONDEN-

SADOR

DESTILADO

D

ACETONA 99% AGUA 1%

1400 kg/h G

COLUMNA DE

ADSORCIÓN

COLUMNA DE

DESTILACIÓN

GAS DE ENTRADA AIRE 95% ACETONA 3% AGUA 2%

F ACETONA 19%

AGUA 81%

FONDO B

ACETONA 4% AGUA 96%



4

Problema5(Sinreacciónquímica,conreciclo)

5.-4500kg/díadeunadisoluciónquecontiene1/3deK2CrO4enpesoyunacorrientede recirculaciónquecontiene36,36%deK2CrO4sealimentanaunevaporador.Lacorrienteconcentradaqueabandonaelevaporadorcontiene49,4%deK2CrO4.Conellasealimentaauncristalizadorendondeporenfriamiento,precipitancristalesdeK2CrO4quesefiltran.LoscristalesdeK2CrO4formanel95%delamasatotaldelatorta de filtrado. La disolución que atraviesa el filtro (concentración 36,36%) es lacorrientederecirculación.Calcularelpesodelaguaeliminadaenelevaporador,lavelocidaddeproduccióndecristalesy larelaciónentre loskgderecirculaciónakgdeK2CrO4producidosy losflujosdealimentaciónquedebepodermanejarelevaporador.

Laestrategiapararesolveresteproblema,y,engeneral,todosaquellosqueincluyanreflujo,consisteenabordarloprimerodeformaglobalydespuésparcial.-Deformaglobal:

𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿: 4500 = 𝐴 + 𝐵𝐾N𝐶𝑟𝑂: 4500 ∗ 0,333 = 0,95 ∗ 𝐵

𝐴𝐺𝑈𝐴: 4500 ∗ 1 − 0,333 = 𝐴 + 0,05 ∗ 𝐵Quedando:𝑨 = 𝟐𝟗𝟐𝟏𝒌𝒈/𝒅í𝒂;𝑩 = 𝟏𝟓𝟕𝟖, 𝟖 𝒌𝒈

𝒅í𝒂(𝒄𝒓𝒊𝒔𝒕𝒂𝒍𝒆𝒔𝒉ú𝒎𝒆𝒅𝒐𝒔)

-Tratándoloparcialmente,enelcristalizador:

𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿: 𝐶 = 𝐵 + 𝑅𝐾N𝐶𝑟𝑂: 0,494 ∗ 𝐶 = 0,3636 ∗ 𝑅 + 0,95 ∗ 1578,8

𝐴𝐺𝑈𝐴: (1 − 0,494) ∗ 𝐶 = (1 − 0,3636) ∗ 𝑅 + 0,05 ∗ 1578,8Quedando:𝑪 = 𝟕𝟏𝟎𝟎𝒌𝒈/𝒅í𝒂;𝑹 = 𝟓𝟓𝟐𝟏, 𝟖 𝒌𝒈

𝒅í𝒂

Porúltimo,larelaciónquebuscamos:

E,¡¢∗£= 3,7(OJO:Produccióndecromato,node

cristaleshúmedos)

EVAPORADOR CRISTALIZADOR!

4500&'/)í+

95%)./01234

FILTRO TORTA

5

6

7

36,36%)./01234

49,4%)./01234

100%).



5

Problema7(Sinreacciónquímica,conreciclo)

7.-Enlaseccióndepreparacióndealimentacióndeunaplantaqueproducegasolinanaturalel isopentanoseeliminade lagasolina,unavezqueéstaseha liberadodebutanos.Suponerconpropósitodesimplificaciónqueelprocesoyloscomponentesseindicanenlafigura.¿Quéfraccióndelagasolina,libredebutano,sepasaatravésdelacolumnadeisopentano?

Solución:Fraccióndegasolina=0,55-Laprimeraconsideración,aaplicaranumerososejercicios,esquelosnudosdedivisiónseparanounencorrientes,peronocambianlacomposición.Sinembargo,sonT’sdefontanería,porloquedependiendodelasecciónpuedentratarcaudalesdistintos.-Teniendoencuentaelbalanceglobaldelsistema:

𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿: 𝐹 = 𝑆 + 𝑃𝑛 − 𝐶¢𝐻LN: 0,8 ∗ 𝐹 = 0,9 ∗ 𝑃

𝑖 − 𝐶¢𝐻LN: 0,2 ∗ 𝐹 = 0,1 ∗ 𝑃 + 𝑆Quedando:𝑷 = 𝟖𝟖, 𝟗𝒌𝒈;𝑺 = 𝟏𝟏, 𝟏𝒌𝒈-Paralacolumnadelisopentano:

𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿: 𝑋 = 𝑆 + 𝑌𝑖 − 𝐶¢𝐻LN: 0,2 ∗ 𝑋 = 𝑆 = 11,1𝑘𝑔

Quedando:𝑿 = 𝟓𝟓, 𝟓𝒌𝒈-Luego,lafraccióndegasolinaquebuscamos:𝒙 = 𝑿

𝑭= 𝟓𝟓,𝟓

𝟏𝟎𝟎= 𝟎, 𝟓𝟓





6

Problema17(Conreacciónquímica,conreciclo)

17.-Elmetanolseproduceapartirdelgasdesíntesismediantelareacción:

𝑪𝑶 𝒈 + 𝟐𝑯𝟐 𝒈 → 𝑪𝑯𝟑𝑶𝑯(𝒍)Sóloel15%molardelCOquesealimentaalreactorseconvierteenmetanol,porloque es preciso reciclar una gran cantidad de gases no reaccionados. El metanolproducidosecondensayseparadelosgasesnoreaccionados.LarazónmolarH2/COen la corriente fresca de alimentación a la planta es exactamente la cantidadestequiométrica,2.Calcular los caudalesmolares de alimentación fresca y de reciclo requeridos paraproducir 3785,41 litros/hora de metanol líquido a 21ºC, temperatura a la que ladensidaddelmetanoles0,791g/cm3.(Pesomoleculardelmetanol=32g/mol)

Solución: A=280,7kmol/h;R=1590,7kmol/h-Siempre que abordemos un problema con reacción química, HACER EN MOLES(MAYORCOMODIDADMATEMÁTICA)-Emplearemos como base de cálculo la corriente P, la cual es lamás detallada. Sinembargo,nonosinteresanlasunidadesenlasquesedaenelproblema:

𝑃 = 3785, 41𝑙ℎ ∗

0,79𝑘𝑔𝑑𝑚® ∗

32𝑘𝑔𝑘𝑚𝑜𝑙 = 93,57𝑘𝑚𝑜𝑙/ℎ

-Segúnlaestequiometríadelareacción,enlaentradaAtenemos:

𝐴 = 𝐴IQ + 𝐴J¯ = 93,57 + 2 ∗ 93,57 = 280,71𝑘𝑚𝑜𝑙/ℎ-Hay un dato, el del 15% de conversión que da la expresión: 0,15 ∗ 𝐹IQ = 𝑃 =93,57𝑘𝑚𝑜𝑙/ℎ;siendo𝑭𝑪𝑶 = 𝟔𝟐𝟑, 𝟖𝒌𝒎𝒐𝒍/𝒉ycomosemantienelarelaciónH2aCO,tendremos:𝐹 = 𝐹IQ + 𝐹J¯ = 623,8 + 2 ∗ 623,8 = 1871,4𝑘𝑚𝑜𝑙/ℎ-Como se mantiene dicha relación en el reflujo R, podemos aplicar: 𝑹 = 𝑭 − 𝑨 =𝟏𝟓𝟗𝟎, 𝟕𝒌𝒎𝒐𝒍/𝒉




7


15.-Seconviertebencenoaciclohexano(C6H12)poradicióndirectadeH2.Laplantaproduce 100 kmol/h de ciclohexano. Noventa y nueve por ciento del bencenoalimentado al proceso reacciona para producir ciclohexano. La composición de lacorrientedeentradaalreactoresde80mol%deH2y20%deC6H6,ylacorrientedeproductocontiene3mol%deH2.Calcular:a)Lacomposicióndelacorrientedeproducto;b)LosflujosdealimentacióndeC6H6ydeH2;c)LarelaciónderecirculacióndeH2

Solución:Bencenoalimentado=101,0kmol/h;H2frescoalimentado=303,12kmol/h;Relaciónderecirculación(H2)=0,33-Siendolareacción: -Segúneldatodelaconversióndelbencenopuro:0,99 ∗ 𝐵 = 𝑃 = 100𝑘𝑚𝑜𝑙/ℎ;siendo𝑩 = 𝟏𝟎𝟏, 𝟎𝒌𝒎𝒐𝒍/𝒉-Enlacorrientedelproducto,denotadaporD:𝐷 = 0,03 ∗ 𝐷 + 100 + 1,0;dondeel1,0provienedelbencenoquenohareaccionadosegúnlaestequiometríadelareacción;siendo:𝐷 = 104,12𝑘𝑚𝑜𝑙/ℎ-Deformaglobal,paraelhidrógenofresco:𝐴 = 0,03 ∗ 𝐷 + 3 ∗ 100;segúnelreactivosobranteylaestequiometríadelareacción,quedando:𝑨 = 𝟑𝟎𝟑, 𝟏𝟐𝒌𝒎𝒐𝒍/𝒉-Porúltimo,buscamoshallarlarelaciónderecirculación,queserá:𝑅𝑅 =

B.Parahallar

Rtenemosqueconsiderarlosnudos:

𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿: 𝐴 + 𝐵 + 𝑅 = 𝐶𝐶°𝐻°: 𝐵 = 0,2 ∗ 𝐶𝐻N: 𝐴 + 𝑅 = 0,8 ∗ 𝐶

-Siendo:𝑪 = 𝟓𝟎𝟓𝒌𝒎𝒐𝒍/𝒉;𝑹 = 𝟏𝟎𝟎, 𝟖𝟖𝒌𝒎𝒐𝒍/𝒉-Quedandolarelaciónbuscada:𝑹𝑹 = 𝑹

𝑨= 𝟎, 𝟑𝟑

+3#$ →

A

BC

D

R



8

Problema14(Métododebalancesporelementos)

14.-Enunaindustriaseproduceóxidodeetilenoporoxidacióncatalíticadeetilenoconaire.Silascondicionessecontrolancuidadosamente,unafracciónsustancialdeetilenoseconvierteenóxidodeetileno,otraseoxidacompletamenteadióxidodecarbonoyaguayelrestoquedasinreaccionar.Losgasesqueabandonanelreactorpasanporunacolumnadeabsorcióndondequedaretenidoelóxidodeetileno.Elgasresidual analizado da la siguiente composición en base seca (%molar) CO2, 9,6%;etileno, 6,4%; O2, 3%; N2, 81%. ¿Qué fracción del etileno que entra al reactor seconvierteenóxidodeetilenoycuántoquedasinreaccionar?

Solución: %etilenoconvertidoenóxidodeetileno=42,4%

%etilenosinreaccionar=32,9%-Setratadeunmétodomuyútilparacálculosreales,yaqueelanálisisqueserealizadelosgasesdesalidaesunanálisisinmediato,elcualesmuysencilloderealizar(aunquenoesaplicablesiempre).-Estetipodeproblemasseresuelvenapartirdelarealizacióndeunatabla:

SALIDA(kmol) SALIDA(%) C(kmol) O(kmol) H(kmol) N(kmol)CO2 9,60% 9,6 19,2 - -O2 3% - 6 - -C2H4 6,40% 12,8 - 25,6 -N2 81% - - - 162

TOTAL 100% 22,4 25,2 25,6 162


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9

-Una vez consideradas las salidas, escribimos tantas ecuaciones de balance(𝑬𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒂𝒔 = 𝑺𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂𝒔)comoelementostengamosennuestrocaso,dandolugaraunsistema4x4):

𝑁:𝑧 ∗ 0,79 ∗ 2 = 162𝑂:𝑧 ∗ 0,21 ∗ 2 = 25,2 + 𝑤 + 𝑥

𝐶:𝑦 ∗ 2 = 2 ∗ 𝑥 + 22,4𝐻:𝑦 ∗ 4 = 25,6 + 2 ∗ 𝑤 + 4 ∗ 𝑥

Quedando:𝒙 = 𝟖, 𝟑𝒌𝒎𝒐𝒍;𝒚 = 𝟏𝟗, 𝟓𝒌𝒎𝒐𝒍;𝒛 = 𝟏𝟎𝟐, 𝟓𝟑𝒌𝒎𝒐𝒍y𝒘 = 𝟗, 𝟔𝒌𝒎𝒐𝒍-Laconversióndeletileno,portanto:𝝌𝑪𝟐𝑯𝟒 =

𝟖,𝟑𝟏𝟗,𝟓

∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟒𝟐, 𝟒%-Porúltimo,eletilenoquequedasinreaccionar:%𝑪𝟐𝑯𝟒𝒔𝒊𝒏𝒓𝒆𝒂𝒄𝒄 =

𝟔,𝟒𝟏𝟗,𝟓

∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟑𝟕, 𝟗%




10


22.-Ladeshidrogenacióndepropanoenunreactorcatalíticoproducepropilenosegúnla reacción: 𝑪𝟑𝑯𝟖 𝒈 → 𝑪𝟑𝑯𝟔 𝒈 + 𝑯𝟐(𝒈). El proceso debe diseñarse para unaconversiónglobaldepropano(C3H8)de95%.Losproductosdelreactorseseparanendos flujos: el primero, que contiene H2, propileno (C3H6) y el 0,555% molar delpropano que sale del reactor, se toma como el producto; el segundo flujo, quecontieneelrestodelpropanoquenohareaccionadoy5%depropilenoenelflujodeproductos,sehacerecircularalreactor.Calcular:a)Lacomposicióndelacorrientedeproductos(en%molar)b)Elcociente:molesdereciclo/molesdealimentaciónfrescac)Laconversiónenelreactorenunasolaetapa.

Solución: a)2,6%C3H8;48,7%C3H6;48,7%H2;b)R/F=9,00;c)χreactor=9,5%

a) Lacomposicióndelacorrienteenproductos(en%molar)-Segúneldatodeconversiónglobaldelproceso:𝜒I®J^ =

LEEMº»LEE

∗ 100 = 95;siendo:𝑄L = 5𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠.Segúnlaestequiometríadelareacción,sabemosque:𝑄N = 95𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠y𝑄® = 95𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠.(Proporciones:𝐶®𝐻^ = 2,6%;𝐶®𝐻° = 48,7%;𝐻N = 48,7%)

b) CocienteR/F-Segúneldatodelenunciadorelacionadoconlaproporcióndepropanoenlacorrientedeproductoconrelaciónalacantidadquesaledelreactor:𝑃L ∗ 0,00555 = 𝑄Lsiendo𝑃L = 900,9𝑚𝑜𝑙.Sitenemosencuentaelbalancedelpropanoenelseparador:𝑄dL =𝑃L − 𝑄L = 895,9𝑚𝑜𝑙-Y,sabiendosegúnenunciadoque:𝑄dN = 0,05 ∗ 𝑄N = 4,75𝑚𝑜𝑙-Larelaciónquedadelasiguienteforma:𝑹

𝑭= 𝑸𝒓𝟏_𝑸𝒓𝟐

𝑭= 𝟗, 𝟎𝟎

c) Conversióndepropanodelreactor

-Una vez hallados todos los datos: 𝝌𝑪𝟑𝑯𝟖𝒓𝒆𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 =

𝟏𝟎𝟎_𝟖𝟗𝟓,𝟗 M𝟗𝟎𝟎,𝟗𝟏𝟎𝟎_𝟖𝟗𝟓,𝟗

∗ 𝟏𝟎𝟎 =𝟗, 𝟓%(Unadécimapartedelatotaldelproceso.




11

Problema18(Métododebalancesporelementos)

18.-Existeconsiderableinterésenlaconversióndecarbónenproductoslíquidosmásconvenientes para una posterior combustión. Dos de los principales gases que sepuedengenerarbajocondicionesadecuadasporcombustióndecarbón“insitu”enpresenciadevapordeaguasonH2yCO.Después del lavado, estos dos gases pueden ser combinados para darmetanol deacuerdoconlasiguienteecuación:

Base:100molesdealimentación.ElCH4entraenelproceso,peronoparticipaenlareacción.Seutilizaunacorrientedepurgaparamantener laconcentracióndemetanoen la salidadel separadorenunvalormáximode3,2%molar.LaconversióndeCOenelreactores18%.Calcularlosmolesdereciclo(R),metanol(E)ypurga(P)ycalcularlacomposicióndelgasdepurga(x,y,z,fraccionesmolaresdeH2,COyCH4respectivamente).Dato:Hacerbalancestotalesporelementos(H2,CyO)yelbalanceenelreactordeCOoH2(nolosdos,puessonredundantes).Solución: R=705,50mol;E=31,25mol;P=6,25mol;x=0,768;y=0,200;z=0,032.-Paralaresolucióndeesteproblema,debemoshallar6incógnitas.Laprimeradeellas,laobtenemosdeformadirectaapartirdeundatoproporcionadoporelproblema;laconcentracióndemetanoalasalidadelseparador:

𝒛 = 𝟎, 𝟎𝟑𝟐-Portanto,elaboraremosunsistemade5ecuacionesparaconseguirhallarelvalordelas5incógnitasrestantes.Podemosobtener3balancesatómicosenelproceso:

𝐶:32,5 + 0,2 = 𝐸 + 𝑃 ∗ (𝑦 + 0,032)𝐻:67,3 ∗ 2 + 0,2 ∗ 4 = 4 ∗ 𝐸 + 𝑃 ∗ (2𝑥 + 4 ∗ 0,032)

𝑂:32,5 = 𝐸 + 𝑃 ∗ 𝑦

DÍA4a:3deabrilde2017



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Además,contamosconlasumadelastresfraccionesmolaresenlacorrientedepurgaP:

𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 1Y,porúltimo,apartirdeldatodelaconversióndeCOenelreactor( 𝐸𝑁𝑇𝑅𝐴𝐷𝐴 −𝑆𝐴𝐿𝐼𝐷𝐴 = [𝐶𝑂𝑁𝑆𝑈𝑀𝑂]):

32,5 + 𝑅 ∗ 𝑦 − 𝑦 ∗ 𝑃 + 𝑅 = [0,18 ∗ (32,5 + 𝑅 ∗ 𝑦)]Resolviendoelsistema,tenemos:𝑬 = 𝟑𝟏, 𝟐𝟓𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔;𝑷 = 𝟔, 𝟐𝟓𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔;𝑹 =𝟕𝟎𝟓, 𝟓𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔;𝒙 = 𝟎, 𝟕𝟔𝟖;𝒚 = 𝟎, 𝟐.
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