Question

3. El efluente de un gasificador de carbón contiene 52% molar de monóxido de carbono, 39% molar de hidrógeno y 9% molar de dióxido de carbono. La corriente se mezcla con agua antes de que entre en un reactor donde se formará el hidrógeno adicional. Se requiere una alimentación molar de agua que sea un 10% mayor que la tasa de flujo de monóxido de carbono.
a. Determinar las fracciones molares en la alimentación del reactor

Answer 1

Las fracciones molares en la alimentación el reactor son

XCO    0.33 mol/ hr = 33%

XH2     0.248 mol/hr = 24.8%

XCO2  0.057 mol/hr = 5.7%

XH2O  0.363 mol/hr = 36.3%

Primero se considera una base para el cálculo de 100 moles/hr del efluente del gasificador al reactor

Entonces, la tasa de flujo de CO, H2 y CO2 del gasificador será:

CO = 100 moles/h  x 0.52 =  52 moles/h

H2  = 100 moles/h x 0.39  = 39 moles/h

CO2 = 100 moles/h x 0.09 = 9 moles/h

Ahora calculamos la corriente de agua, la cual será 10% mayor que la tasa de flujo de CO

H2O = 1.1 CO

H2O = 1.1 * (52 mol/hr)

H2O = 57.2 mol/hr

La tasa de alimentación del reactor es la suma del efluente del gasificador (100 mol/ hr) más el flujo de agua (57.2 mol/hr) y corresponde a 157.2 mol/hr.

Ahora procedemos a calcular las fracción molares

XCO = (52 mol/hr)  / 157.2 mol/hr = 0.33 mol/ hr = 33%

XH2 = (39 mol/hr)  / 157.2 mol/hr  = 0.248 mol/hr = 24.8%

XCO2 = (9mol/hr) / 157.2 mol/hr = 0.057 mol/hr = 5.7%

XH2O = (57.2 mol/hr) /157.2 mol/hr = 0.363 mol/hr = 36.3%