Tarea

Ingeniería de Reacciones: problemas
A.Aznar y J.C.Cabanelas P.3.2.-En una planta industrial se dimeriza etileno (CH2=CH2), transformándolo en buteno (CH3- CH=CH-CH3). La conversión enel reactor catalítico utilizado es del 40%. La corriente de efluente del reactor se conduce a un condensador para separar el buteno y el etileno gaseoso no reaccionado, el cual serecicla al reactor. Sabiendo que la corriente de buteno condensado contiene un 1% de etileno en peso y que la corriente gaseosa contiene un 5% en volumen de buteno, calcular, por cada molde etileno fresco alimentado: a) los moles de buteno producidos; b) los moles de etileno reciclados. Repetir el problema pero suponiendo que en el condensador se separa totalmente eletileno del buteno
CH3–CH=CH–CH3

Mr(CH2=CH2) = 28 Mr(CH3–CH=CH–CH3) = 56

α = 0,4

Base de cálculo: 1 mol de etileno fresco Composición en moles:
P R

CH2=CH2

2 CH2=CH2

A≡ 100% Etileno 1 mol

R ≡ 95% Etileno, 5% 2-buteno 1,98% etileno 98,02% 2-buteno

CH2=CH2 1% (p/p) CH3–CH=CH–CH3 5% (v/v)

P ≡ 1g etileno 0,035714 moles 99g 2-buteno 1,767857moles

a1) Balance total Balance de carbono: P = 0,505 moles Balance de 2-buteno:

E=S–G+C+A
2·(A) = P·(2·0,0198 + 4·0,9802) 0 = 0,9802·P – G + 0
G = 0,498 moles generadosIngeniería de Reacciones: problemas
A.Aznar y J.C.Cabanelas
CH3–CH=CH–CH3

Mr(CH2=CH2) = 28 Mr(CH3–CH=CH–CH3) = 56

P.3.2.- (cont.)

α = 0,4

2 CH2=CH2

CH2=CH2

P R

CH2=CH21% (p/p) CH3–CH=CH–CH3 5% (v/v)

b1) Balance condensador

E=S–G+C+A
R = 1,553 moles recirculados

Balance de etileno:0,6·(A+0,95·R) = 0,95·R + 0,0198·P Moles etileno recirculados= 0,95·R = 1,475 moles etileno recirculados a2) 0,5 moles generados de 2-buteno b2) Balance condensador Balance de etileno: (1+R)0,6 = R

E=S–G+C+A
R = 1,5 moles recirculados