Recirculacion y Purga en La Sintesis de Metanol

l metanol se roduce haciendo reaccionar dióido de carbono con hidróeno:  23 〖3 〗  24 〖 〖�〗 �〗   3 2  #a alimentación alimentación 6resca 6resca al roceso roceso contiene contiene hidróeno7 hidróeno7 dióido dióido de carbono carbono - 0.&0 retiran todo el metanol - el aua ue se 6ormaron - nin;n reacti,o ni sustancia inertes en el sistema7 se retira una corriente de ura de la recirculación. #a alime alimenta ntació ción n al reac reactor tor (no la alime alimenta ntació ción n 6resc 6resca a al ro roces ceso) o) cont contiene iene 2'.0 2'.0 m hidróeno en un aso es de %0.0+. Calcule las ,elocidades de 9u=o molar - las c corrie corriente ntes s de reci recircu rculac lación ión - de de ura ura ara ara una una ,eloci ,elocidad dad de roduc roducció ción n de meta meta

Solución Base:

100 mo mol de alimentación combinada al reactor.

nr(mol) X5c(mol CO2/mol) X5h(mol 2/mol) (1!X5c!X5h)(mol/mol)

no(mol)

100 "O#

?C@O?

Xoc(mol CO2/mol) 0.$$% 0.$$% mol 2/mol 2/mol 0.00& mol/mol

n*lisis del reactor %0+ del 2 2 &0+ no se con,ierte - se ,a a la salida del rea reactor ctor 0.% 0.& Balance

2' mol CO2/mol 0 mol 2/mol 2/mol 2 mol/mo mol/moll

consumo=

H2 Balance CO2 Balance CH3OH Balance H2O

42 salida= 14 salida= 14 salida= 14

n*lisis del condensador Balance molar total: entradaAsalida n13n23n3n&32.0An3n&3n5 n5A && mol Balance entrada= CO2 0.31818182 Balance entrada= H2 0.63636364 X1= 1-X5c-X5h n*lisis del unto de mecla de la alimentación 6resca - la recirculación Balance molar total: entradaAsalida no3n-A 100 mol noA %1.& mol de alimentación 6resca   Balance nrA '.% moles recirculados  Balance CO2 Xoc Xoh= n*lisis del unto de searación de la recirculación - la ura Balance molar total: entradaAsalida n5Anr3n nA 5.& moles urados =uste de la escala del diarama de 9u=o A 11.01&2'5 > mol/h/mol 155 >mol CO

mol+ de sustancias inertes (8). l e9uente del reactor asa a un condensador7 dond inerte. stos ;ltimos se recirculan al reactor. mol 〖 �〗   /h.

n(mol) X5c (mol CO X5h (mol 2/ (1!X5c!X5h)(

n5(mol) X5c(mol CO2 X5h(mol 2/ (1!X5c!X5h)( CODSDO? n1 n2 n n&

1& (mol 2' (mol 1& (mol 1& (mol 2 mol

CO2) 2) CO) 2O)

n n&

entrada-

salida

!0 entrada28 "eneraci#n 42 "eneraci#n 42

28 consumo 42

salida n1=n5X5c mol CO2$mol salida n2=n5X5h mol H2$mol 0.0454545 mol $mol

entrada= salida 2.0001455 mol entrada= salida noXoc%nrX5c= 28 mol CO2 0.256 mol CO2$mol &1-Xoc-Xoi' 0.!4 mol H2$mol

28 mol CO2

e se del

   

 

/mol) mol) ol/mol)

mol) ol) ol/mol)

1& (mol CO) 1& (mol 2O)