El metano reacciona con cloro para producir cloruro de metilo y cloruro de hidrógeno. CH4 + Cl2 ⇌ CH3Cl + HCl Una vez que se ha formado, el cloruro de metilo puede clorinarse para formar cloruro de metileno
CH3Cl + Cl2 ➡️ CH2Cl2 + HCl
En un proceso de produccion de cloruro de metilo se alimenta a un reactor metano y cloro en una relación molar de 5:1 Se puede suponer que la conversión por paso del cloro es del 100. El producto gaseoso que sale del reactor se envía a un enfriador, condensando todo el CH2Cl y CH2Cl2 formados que se separan posteriormente en una columna es de 4:1. El gas (HCl y CH4) que sale del condensador se manda a un absorbedor, se retorna para unirse a la corriente fresca
a) el flujo molar de la alimentación fresca y su composición
b) La cantidad de HCl que se alimenta del absorbedor
C) El flujo de recirculacion
Respuestas
a) El flujo molar de la alimentación fresca y su composición son : 52.98% CH4 ; 47.02% Cl2.
b) La cantidad de HCl que se alimenta del absorbedor es de: 100.5 g HCl
c) El flujo de recirculacion es de: 1.58*106 gCH4/h
1000 Kg CH3Cl/h
metano cloruro de metilo
CH4 + Cl2 ⇌ CH3Cl + HCl
5 moles 1 mol 1 mol nCH4/nCl2= 5/1
5*16 g 71 g 50.5 g
80 g 71 g
Cloruro de metilo dicloruro de metilo
CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl
4 moles 1 mol nCH3Cl/nCH2Cl2= 4/1
4*50.5 g 85 g
202 g 85 g
a) El flujo molar de la alimentación fresca y su composición :
50.5 g CH3Cl * 85 gCH2Cl2 /202 g CH3Cl = 21.25 g CH2Cl2
80 g CH4 / 151 g *100 = 52.98% CH4
71 g Cl2 / 151 g * 100= 47.02% Cl2
b) La cantidad de HCl que se alimenta del absorbedor es de:
gHCl = ( 80 g CH4 +71 g Cl2) - 50.5 g CH3Cl = 100.5 g HCl
c) El flujo de recirculacion :
1000 Kg CH3Cl/h * 1000 g / 1 Kg = 1*106 g CH3Cl/h
1*106 g CH3Cl/h * 80 g CH4/50.5 g CH3Cl = 1584158.416 gCH4/h= 1.58*106 gCH4/h
Respuesta:
Viendo la solución de la anterior respuesta me surge alguna duda..
Explicación:
en 1 solo reactor hay 2 reaciones, entra metano y cloro y sale ch3cl pero luego ese ch3cl reacciona de nuevo para producir ch2cl2, si vuelve a reaccionar me da a entender que el reactivo en exceso es el cloro. Además el metano sobrante del proceso se vuelve a recircular, si estuviera en exceso, no haría falta recircularlo, no?
si sobre el esquema dibujaran las corrientes de flujo hacia cada elemento, al separador entrarían ch2cl2 y ch3cl, luego al absorbedor llegaria el metano y el hcl, pero para resolverlo hacen un balance de materia de la primera reacción
1 mol ch4+1 mol cl2=1 mol ch2cl+1 mol hcl y despeja hcl (todo en gramos no en moles)
¿Podrian aclarar estos puntos?