Balances De Masa En Sistemas Reaccionarios

BALANCES DE MASA EN SISTEMAS REACCIONARIOS
Equipo: Reactor
Definición: Equipo en el que se producen las reacciones químicas. Entran materias primas y salen nuevos productos. Es un equipo críticodonde generalmente hay reacciones del tipo exotérmicas. (Generalmente existen protecciones en estos equipos por su criticidad).

TITULO DEL PROCESO: “CLORACIÓN DEL BENCENO”
Suponer que laAlimentación esta en proporción molar de Cloro a Benceno de 3,6 a 1, con el que resulta un producto con la composición entregada en el diagrama.
Se pide calcular Grado de Libertad e interpretar resultados.N1: 1000 [mol/hr]























Nomenclatura
[1]: Benceno
[2]: Cl2 (Cloro)
[3]: C6H5Cl (Monocloro benceno)
[4]: C6H4Cl2 (Dicloro benceno)
[5]: C6H3Cl3 (Triclorobenceno)
[6]: C6H2Cl4 (Tetracloro benceno)
[7]: HCl (Acido Clorhidrico)


REACCIONES INVOLUCRADAS
C6H6 + Cl2 C6H5Cl + HCl /R1
C6H5Cl + Cl2 C6H4Cl2 + HCl /R2
C6H4Cl2 + Cl2 C6H3Cl3 + HCl/R3
C6H3Cl3 + Cl2 C6H2Cl4 + HCl /R4




DATOS
N1= 1000 [mol/hr]
Y12= 0,01
Y32= 0,07
Y42= 0,12
Y52= 0,75

Obs: Se utiliza letra Y debido a que es Fracción Molar

RESTRICCIONES(N3(Cloro))/(N1(Benceno))=3,6/1

CALCULO DE GRADO DE LIBERTAD
R
VI 9 (Componentes en todos los flujos) +4 (Corresponde a las reacciones R1 al R4)
BM 7 (N° de componentes presentes en cada equipoindustrial)
VE 5
R 1
GL 0

Se puede concluir entonces que este ejercicio se puede resolver.

ALGORITMO DE BALANCE
MS = ME + Ð * R

MS = Moles de Salida
ME = Moles de Entrada
Ð = CoeficienteEstequiometrico
R = Coordenada de Reacción

El coeficiente estequiométrico del Benceno es 1, como es reactante es -1, por lo que se anota al lado del componente.

[1]: Benceno -R1
[2]: Cl2-R1-R2-R3-R4
[3]: C6H5Cl R1-R2
[4]: C6H4Cl2 R2-R3
[5]: C6H3Cl3 R3-R4
[6]: C6H2Cl4 R4
[7]: HCl R1+R2+R3+R4

Es ejercicio se deja hasta acá dado a que el resto del desarrollo ya ha sido...