BERLANGA LÓPEZ VICTOR MANUEL Problemas quimica

BERLANGA LÓPEZ VICTOR MANUEL

En un proceso continuo y estacionario para la fabricación de ácido nítrico a partir de monóxido de nitrógeno, oxígeno y agua se logra una conversión del 90% del monóxido alimentado al reactor. La mezcla gaseosa que se introduce al reactor a 125oC, proviene de una oxidación catalítica, tiene la siguiente composición molar: 7.68% de O2 7.52% de NO, 14.05% de H2O y 70,75% de N2.Por otra corriente se introduce el agua necesaria para la reacción, también a 125oC. La mezcla resultante de la reacción se lleva a un separador del que se obtienen dos corrientes; una gaseosa que puede considerarse libre de agua y una líquida con un 65% en peso de ácido nítrico, esta última con un caudal de 55000 kg/día. El reactor está dotado de un sistema de refrigeración, que es capaz de eliminar del reactor 475000 kcal/h. Determinar:

1. La composición molar y los caudales másicos de todas las corrientes del sistema.
2. La temperatura de salida de los gases que abandonan el reactor.

FERNÁNDEZ MAÑAS PABLO

El formaldehído (HCOH) se obtiene haciendo reaccionar metano y oxígeno en un lecho catalítico formándose agua en dicha reacción. Al reactor se alimenta aire y metano a 177 oC y presión atmosférica. Para mejorar el rendimiento se introduce 100% de exceso de aire respecto al estequiométrico. A pesar de ello, sólo se transforma en formaldehído el 13% del metano alimentado, quemándose 0,5% del mismo a dióxido de carbono y agua. Los gases calientes abandonan el reactor a 192 oC. Para eliminar el calor desprendido en la reacción se hace circular agua a 27 oC por una camisa exterior, de la que sale a 41oC.  Calcular el caudal de agua de refrigeración necesario.

Temperatura de referencia para calor específico: 25 oC

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GALLEGO MELÉNDEZ FERNANDO DANIEL

El cumeno (C6H5C3H7) se produce por la reacción del benceno (C6H6) y el propileno (C3H6) en un reactor catalítico de lecho fijo con un rendimiento del 30%. La entalpía de esta reacción (a 77oF)  es -39520 BTU/lbmol. Se alimenta al reactor un líquido que contiene 75% molar de propileno y 25% molar de butano (C4H10) y un segundo líquido  que contiene benceno puro. El benceno fresco y el recirculado, ambos a 77o F, se mezclan y pasan a través de un intercambiador de calor, donde el efluente del reactor los calienta antes de entrar al reactor. El efluente del reactor entra a este intercambiador a 400 oF  y sale a 200 oF. La presión en el reactor es suficiente para mantener al efluente en estado líquido.

Después de enfriarse en el intercambiador de calor, el efluente del reactor entra a una columna de destilación. Se extrae en la parte superior de la columna todo el butano y el propileno que no reaccionó y en la parte inferior de la columna el cumeno y el benceno que no reaccionó y entran en una segunda columna de destilación, donde se separan. El benceno que sale por la parte superior de la segunda columna es el flujo de recirculación que se mezcla con la alimentación del benceno fresco. La velocidad de producción del cumeno es 1200 lb/h.

1. Calcula los caudales másicos de las corrientes que alimentan al reactor, el flujo molar y la composición del efluente del reactor, y el flujo molar y la composición del producto en la parte superior de la primera columna de destilación.
2. Calcula la temperatura de flujo de benceno que alimenta al reactor y el flujo de calor en el reactor.

Capacidades caloríficas medias (BTU/lb oF): Referencia 77oF

Propileno = 0,57

Butano = 0,55

Benceno = 0,45

Cumeno = 0,40

LUCAS ZAMBRANO PEDRO

El benzaldehído (C6H5CHO) se produce a partir de la oxidación catalítica del tolueno (C6H5CH3). Se mezclan aire seco y vapor de tolueno para alimentar el reactor a 350 oF y 1 atm. El aire se suministra en 100% en exceso. Del tolueno que alimenta el reactor, reacciona el 13% para formar benzaldehído y el 0,5% reacciona con oxígeno para formar CO2 y H2O. El producto gaseoso sale del reactor a 379 oF y 1 atm. Se circula agua a través del refrigerante que rodea al reactor, entra a 80 oF y sale a 105 oF.  Durante un periodo de prueba de 4 horas, se condensan 29,3 lb de agua, a partir de los productos gaseosos (puede suponerse que la condensación es total). El calor estándar de formación del vapor de benzaldehído es -17200 BTU/lbmol; la capacidad calorífica de los vapores de tolueno y del benzaldehído son, aproximadamente, de 31 BTU/lbmol oF, y la del benzaldehído líquido es 46 BTU/lbmoloF.

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