BALANCE DE MATERIA CON REACCIÓN

BALANCE DE MATERIA CON REACCIÓN

Se puede introducir etanol a nivel comercial a partir de la hidratacion de etileno:

C2H4 + H2O C2H5OH

Parte del producto se convierte a eter dietilico mediante la reaccion lateral:

2C2H5OH (C2H5)2O + H2O

Suponga que utilizando una alimentacion de 10% etanol con una conversion de etileno de 25% se obtiene un rendimietno del 30% de eter etilico, calcular la corriente de descarga del reactor.Es importante tener en cuenta que reaccionan 100mol/h de etanol

Se realiza una hoja de cálculo que permite variar flujos de entrada, factores de conversión y coeficientes estequiometricos, por si se quiere cambiar las reacciones de base.

Permite calcular flujos de salida, razones molares de producción por componente y por reacción, calcula velocidades de para cada reacción flujos de salida de productos y de reactivos sin reaccionar

MUESTRA DE CÁLCULO:

S 1 2 3 4

SUSTANCIAS C2H4 H2O C2H5OH (C2H5)2O   -1 -1 1 0

  0 1 -2 1 NiENTR 10 90 2,5 0 NiSAL 7,5 87,875 4,25 0,375 R`i (Kmol/h) -2,5 -2,5 2,5 0 R"i (Kmol/h) 0 0,375 -0,75 0,375 Ri (Kmol/h) -2,5 -2,125 1,75 0,375

COEFICIENTES ESTEQUIOMETRICOS

1.1=-1 5,1=0 4.2= 1

2.1=-2 1.2= -1 5.2=1

3.1=1 2.2= -1

4.1=-0 3.2= 0

BALANCE POR COMPONENTE

N1SAL= N1ENTR + 1.1R1

N2SAL=N2ENTRA + 2.1R1 + 2.2R2

N3SAL=N3ENTRA + 3.1R1 + 3.2 R2

N4SAL=N4ENTRA + 4.2 R2

REMPLAZANDO

N1ENTRA= 100(0.1)= 10Kmol/h

N2entra= 90(0,9)=81 Kmol/h

Xs= Ns entra – Ns sal/ Ns etra

0,25=(10kmol-N1sal)/10

7.5kmol/=Nsalida

Y3= R3/R3max= (N3sal-N3entra)/R3max

R3max=C2H4

N1sal=N1entra – 2R1

7.5=10-R1

R1=2.5kmol/h

C2H5OH= Rmax3= 3,1(R1)=2(1,25)=2,5kmol/h

N3sal=N3entra(3.1(R1))

2kmol/h=0(2R1)

R1=1kmol/h

7.5=10 + -2(1) + (-1)R2

R2=0,375kmol/h

N2sal= 90kmol/h + (-2)(0,375kmol/h) +(-1)(2.5)

N2sal=87,875kmol/h

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