BALANÇO DE MASSA COM REAÇÃO

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LISTA DE PRÍNCIPIOS DOS PROCESSOS QUÍMICOS 
Balanço de massa com reação 
 
01 Duas reações em fase gasosa, ocorrem na produção de cloretos de alquila: 
 
𝐶𝑙2 + 𝐶3𝐻6 → 𝐶3𝐻5𝐶𝑙 + 𝐻𝐶𝑙 
𝐶𝑙2 + 𝐶3𝐻6 → 𝐶3𝐻6𝐶𝑙2 
Na tabela baixo temos a distribuição dos produtos na saída do reator. Quantos gmols dos 
reagentes são alimentados? Qual reagente limitante? Qual a seletividade para o 𝐶3𝐻5𝐶𝑙? 
 
 
02 A cloração de metano ocorre de acordo com a reação abaixo: 
𝐶𝐻4 + 𝐶𝑙2 → 𝐶𝐻3𝐶𝑙 + 𝐻𝐶𝑙 
Pede-se que você determine a composição do produto, sabendo que a conversão do 
reagente limitante é de 67% e que a composição da alimentação em % molar corresponde 
a 40% de metano, 50 % cloro e 10 de nitrogênio. E calcule também a percentagem em 
excesso do outro reagente. 
3- O hidrocraqueamento é um importante processo de refino para converter 
hidrocarbonetos pesados de baixo valor em hidrocarbonetos de baixo peso molecular, 
muitos mais valiosos. Nesse processo a carga é misturada com excesso de hidrogênio e 
submetida a alta temperatura e pressão, na presença de catalisador de zeólita. Os 
pesquisadores nessa área estudam o hidrocraqueamento de compostos modelo, como 
octano para compreender o comportamento das reações de hidrocraqueamento. Em um 
desses experimentos com octano o produto apresentou a seguinte composição em 
percentagem molar: 19,5% C3H8; 59,4% C4H10 e 21,1% C5H12. Pede-se que seja 
determinada a razão molar entre o hidrogênio consumido e o octano convertido no 
experimento. 
 
4- Uma reação bastante conhecida para geração de hidrogênio a partir de vapor é chamada 
de reação de deslocamento por água: 
𝐶𝑂 + 𝐻2𝑂 → 𝐶𝑂2+𝐻2 
S e a alimentação em fase gasosa do reator consistir em 30 mol de CO por hora, de 12 
mol de CO2 por hora e de 35 mol de vapor d`água por hora a 800°C e se 12 mol H2 forem 
produzidos por hora. Calcule: 
a) O reagente limitante 
b) A conversão da reação 
5- A amônia é queimada para formar ácido nítrico na seguinte reação: 
4𝑁𝐻3 + 5𝑂2 → 4𝑁𝑂 + 6𝐻2𝑂 
a) Se amônia é alimentada em um reator contínuo com uma vazão de 100 
kmol𝑁𝐻3/h, que vazão de alimentação de oxigênio corresponderia a 40% de 
excesso? 
b) Se 50 kg de amônia e 100 kg de oxigênio são alimentados em um reator 
batelada, determine o reagente limitante e a percentagem de excesso do outro 
reagente e quanto de NO é produzido (kg) admitindo reação completa. 
6- d-glicose e d-frutose apresentam a mesma fórmula química (C6H12O6), mas possuem 
propriedades físico-químicas diferentes. Glicose é convertida em frutose conforme 
mostrado na figura abaixo. Calcule a razão da vazão de reciclo pela vazão de alimentação. 
Considere que a conversão por passe no conversor é de 60%. 
 
 
7- Hidrogênio é importante para numerosos processos, pode ser produzido pelo 
deslocamento da reação: 𝐶𝑂 + 𝐻2𝑂 → 𝐶𝑂2 +𝐻2 
No sistema de reator mostrado abaixo, as condições de conversão foram ajustadas de 
modo que o conteúdo de hidrogênio do efluente do reator fosse 3% em mol. Baseado nos 
dados da Figura calcule a corrente de reciclo.