Exercicio de balanço de massa

1.ª Lista de Exercícios – Introdução aos Processos da Ind. Quimica

Exercício 1
Uma solução aquosa contém 25,0% em massa de sal. Determine:

a) o teor de sal na solução, se for evaporada 40,0% da água originalmente presente;
b) o teor de sal na solução, se a massa de água evaporada equivale a 40,0% da massa da solução original.
c) A porcentagem de água evaporada, se a solução final contiver 40,0% de sal.

Exercício 2
Aldeído fórmico pode ser produzido pela reação entre metano e oxigênio na presença de catalisador, gerando também CO2 como produto indesejável, conforme reações:

Se o produto efluente do reator contém HCOH = 45,5%; CO2 = 0,8%; CH4 = 3,8%; H2O = 47,0% e O2 = 3,0%, calcule:

a) a % de excesso do reagente em excesso;
b) a conversão de CH4;
c) a % do rendimento do aldeído fórmico;
d) a seletividade do aldeído fórmico em relação ao CO2

Exercício 3
A alimentação de um processo de produção de amônia contém 24,75% em mols de nitrogênio e 74,25% em mols de hidrogênio e o restante são inertes. Essa alimentação é combinada com uma corrente de reciclo com as mesmas espécies e então alimentada ao reator, no qual atinge-se uma conversão de 25% de nitrogênio em cada passo. Os produtos passam através do condensador onde essencialmente toda a amônia é removida e os gases restantes são reciclados. Contudo, para prevenir o acúmulo de inertes no sistema, uma corrente de purga é retirada. A corrente de reciclo tem 12,5% de inertes.

Calcule:

a) a conversão global do nitrogênio,
b) a razão (mols de gás de purga/mols de gás que deixa o condensação); e
c) a razão (mols alimentados no sistema/ mols alimentados no reator).

Exercício 4
No processo de produção de Amônia, H2 proveniente de gás natural e N2 proveniente do ar reagem em condições elevadas de pressão e temperatura de acordo com a seguinte reação:

N2 + 3H  2NH3

Os reagentes são alimentados no processo na razão molar de 2 mols de H2/1 mol de N2, e a conversão