Princípios de Processos Químicos

*Produção de NH3 por hora

n ̇ NH3=10*(ton*NH3)/dia * ((1ton*molNH3)/17tonNH3) * ((〖10〗^3 kmol)/(1tol*mol))*(1dia/24h)

n ̇ NH3=24,5kmolNH3/h

Limitante – Hidrogênio:

* Conversão global (XG) =1 - (Vazão de limitante na corrente de produto final )/(Vazão de limitante na alimentação fresca)

Vazão de limitante na corrente de produto final = n ̇ H5

Vazão de limitante na alimentação fresca = n ̇ H1

XG=1- (n ̇ H5)/(n ̇ H1)

0,95-1=(n ̇ H5)/(n ̇ H1)

n ̇ H5=0,05*n ̇ H1

Sabendo que no processo 4 foram reciclados 98% dos reagentes não convertidos e no processo 5 saem 2% restantes na corrente do produto:

n ̇ H4=0,98*n ̇ H3

n ̇ H5=0,02*n ̇ H3

Valor de entrada(H)= Valor de saída(H)

n ̇ H1*kmolH2/h*( 2kmolH/1kmolH2)= 24,5kmolNH3/h *( 3kmolH/1kmolNH3)+ n ̇ H5 *kmolH2/h *( 2kmolH/1kmolH2)

2*n ̇ H1= 75,3 + 2*n ̇ H5 (n ̇ H5=0,05*n ̇ H1; encontrado anteriormente)

2*n ̇ H1= 75,3 + 2*0,05*n ̇ H1

n ̇ H1=38,68kmolH2/h

2*n ̇ H1= 75,3 + 2*n ̇ H5 (n ̇ H1 =(n ̇ H5)/0,05; encontrado anteriormente)

2*(n ̇ H5)/0,05= 75,3 + 2*n ̇ H5

n ̇ H5 = 1,93kmolH2/h

Utilizando estes valores:

n ̇ H5=0,02*n ̇ H3 (encontrado anteriormente)

n ̇ H3= (n ̇ H5)/0,02

n ̇ H3= (1,93)/0,02

n ̇ H3=96,7kmolH2/h

n ̇ H4=0,98*n ̇ H3(encontrado anteriormente)

n ̇ H4=0,98*9,67

n ̇ H4=94,71kmolH2/h

Valores encontrados para n ̇ H :

n ̇ H1=38,68kmolH2/h ; n ̇ H3=96,71kmolH2/h ; n ̇ H4=94,76kmolH2/h ; n ̇ H5 = 1,93kmolH2/h

*Balanço de Massa para H2 no ponto de mistura (M):

n ̇ H2=n ̇ H1+ n ̇ H4

n ̇ H2=38,68+94,76

n ̇ H2= 133,44kmolH2/h

* Conversão do reator (XR) =1 - (Vazão de limitante na saída )/(Vazão de limitante na entrada)

XR = 1-(n ̇ H3)/(n ̇ H2)

XR = 1-96,71/133,44

XR = 1- 0,72

XR = 0,275 (27,5%)