Práctica2 - PRQ500_1P

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3/MAY/2021 
PRIMER PARCIAL 
PRÁCTICA #2 
BALANCE DE MATERIA CON REACCIÓN QUÍMICA 
1. Se produce metanol haciendo reaccionar monóxido de carbono e hidrogeno. La corriente de 
alimentación fresca que contiene CO y H2 se une a la corriente de recirculación y la corriente 
combinada se alimenta a un reactor. La corriente de salida del reactor fluye a velocidad de 350 
mol/min y contiene 10,6% por peso de H2, 64,0% CO y 25,4% CH3OH (porcentajes en peso). 
Esta corriente entra aun enfriador donde la mayor parte del metanol se condensa. El metanol 
liquido condensado se retira como producto, y la corriente de gas que sale del condensador – 
la cual contiene CO, H2 y 0,40 mol% de vapor de CH3OH sin condensar – se recircula y combina 
con la alimentación fresca. Calcule: a) las velocidades de flujo molar de CO y H2 en la 
alimentación fresa; b) la velocidad de producción del metanol líquido; c) la conversión en el 
primer paso, la conversión total del monóxido de carbono con el reciclo y la conversión global 
del proceso. 
 
2. El etanol se produce en forma comercial por la hidratación del etileno: 
𝐶2𝐻4 + 𝐻2𝑂 → 𝐶2𝐻5𝑂𝐻 
Una parte del producto se transforma en éter dietílico por la reacción secundaria 
𝐶2𝐻5𝑂𝐻 → (𝐶2𝐻5)2𝑂 + 𝐻2𝑂 
La alimentación al reactor contiene etileno, vapor y un gas inerte. Se analiza una muestra del 
gas efluente del reactor y se determina que contiene 50% mol de etileno; 3% de etanol; 0,1% de 
éter; 10,2% de inertes y el balance de agua. Calcule la composición molar de la alimentación al 
reactor, la conversión del etileno, el rendimiento de etanol respecto al etileno consumido y la 
selectividad. 
 
3. El clorobenceno (C6H5Cl), un solvente e intermediario importante en la producción de muchos 
otros productos químicos, se obtiene burbujeando cloro gaseoso en benceno liquido en 
presencia de un catalizador de cloruro férrico. En una reacción secundaria indeseable, el 
producto se clora aún más para dar diclorobenceno, y en una tercera reacción, el diclorobenceno 
se clora hasta triclorobenceno. La alimentación a un reactor de cloración consiste en benceno 
casi puro y cloro gaseoso de grado técnico (98% por peso de Cl2 y el balance de impurezas 
gaseosas con peso molecular promedio de 25,0). El líquido que sale del reactor contiene 65% 
en peso de C6H6; 32% en peso de C6H5Cl; 2,5% en peso de C6H4Cl2 y 0,5% en peso de C6H3Cl3. El 
gas de salida solo contiene HCl y las impurezas que entraron con el cloro. Se desea determinar 
a) la fracción de conversión de benceno, b) la fracción de rendimiento de monoclorobenceno, y 
c) la relación de masa de gas de alimentación respecto del líquido de alimentación. 
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
 
INGENIERÍA QUÍMICA, AMBIENTAL, ALIMENTOS Y PETROQUÍMICA 
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA – PRQ500 
DOCENTE: ING. MIGUEL VELASQUEZ 
AUXILIAR: UNIV. PAMELA ESPINAL P.