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PRINCÍPIOS DE ENGENHARIA QUÍMICA

1) Uma mistura gasosa de metano e etano contém 75% em massa de metano. Calcule:
a) a quantidade de matéria de metano em 250 kg de mistura.
b) a vazão da mássica da mistura, considerando uma vazão molar de metano de 40 kmol/s

RESOLUÇÃO

Como o metano (CH4) corresponde a 75% da mistura

640 kg ______________ 75% X ______________ 100% X = 853 Kg/s

2) Uma mistura gasosa de N2 e H2 em proporções estequiométricas (1:3) para a produção de amônia é alimentada em um reator. Se a vazão mássica da mistura é 3400 kg/h, calcule a vazão mássica de N2 que entra no reator.

N2 + 3H2  2NH3

Massa molar do N2: 28 kg/kmol
Massa molar do H2: 2 kg/kmol

34 kg/h de mistura ____________ 28 kg/h N2
3400 kg/h de mistura _____________ X

X = 2800 kg/h

3) Uma mistura gasosa disponível na vazão de 500 m3/h, medida a CNTP, tem a seguinte composição volumétrica (): CH4 = 82,4%; C2H6 = 10,2%; C3H8 = 7,4%. Calcule:
a) A vazão molar e a vazão mássica da mistura.
b) A massa específica média da mistura nas CNTPs.
c) A densidade da mistura em relação ao ar.

Resolução (1) (2) (3)
Componente

(%)
Q
(m3/h)
N
(mol/h)
Mol
(kg/kmol)
W
(kg/h)
CH4
82,4
412
18,14
16
290,24
C2H6
10,2
51
2,25
30
67,50
C3H8
7,4
37
1,69
44
74,36
Mistura
100
464,69
22,08
-
432,10

* (1) Dados do problema
* (2) Multiplicar a coluna I por 500 m3/h
* (3) Doividir a coluna (2) por 22,71 (m3/Kmol) – volume molar nas CNTPs

a) N = 22,08 mol/h W = 432,10 kg/h

b)

c)

4) Um gás possuí a seguinte composição (): C3H8 = 30,2%, n-C4H10 = 24,8%, nC5H12 = 30,6% e nC6H14 = 14,4%. Calcule para a mistura gasosa:
a) a fração em massa
b) massa molar média do gás.
c) a massa específica nas CNTPs
d) a densidade em relação ao ar