Balance de energia

14 años 2 semanas antes #19131 por lausanz091
Hola! necesito la solucion a este problema, muchas gracias!!
La obtención industrial del acido acrílico a partir de propileno se lleva a cabo según la reacción en fase gas C3H6 + 3/2 O2
C3H4O2 + H2O con una conversión de propileno del 70%.
En el reactor tiene lugar otras dos reacciones secundarias en las que se produce acido acético, CO2 y H2O.
C3H6 + 5/2 O2
C2H4O2 + CO2 + H2O
C3H6 + 9/2 O2
3 CO2 + 3H2O
Con conversiones de propileno del 5 % y 14% respectivamente.
La alimentación al proceso está formada por tres corrientes; una de 127 Kmol/h de propileno a 25ºC, un flujo de vapor de agua de 18.3 t/h a 159ºC y un flujo de aire (79% de nitrógeno y 21% de oxigeno) a 25ºC correspondiente a un exceso del 47% del aire estequiometrico requerido para la oxidación a acido acrílico. Este aire sufre un calentamiento.
Estas tres corrientes se unen en un punto y entran todas ellas al reactor a una temperatura de 191ºC.
El reactor se refrigera con un flujo de 1075 t/h de fluido térmico que posee una capacidad calorífica de 0.373 Kcal/KgºC y que incrementa su temperatura desde 200 hasta 250º.
La corriente que sale del reactor sufre un enfriamiento con agua que pasa de 20 a 40ºC y la entrada en el separador de la corriente se produce a una temperatura de 50ºC. En el separador se obtienen dos corrientes una que contiene los gases (N2, O2, CO2, propileno) y otra que contiene C3H4O2, H2O y C2H4O2.
1- Dibujar el esquema de bloques
2- Producción de acido acrílico del proceso y su pureza
3- Composición molar de la corriente de salida del reactor
4- Temperatura de precalentamiento del aire para que la temperatura de la corriente que entra al reactor sea 191ºC
5- Temperatura de salida del reactor
6- Flujo de agua de enfriamiento en t/h requerido para el enfriamiento de la corriente del reactor hasta 50ºC.

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    14 años 1 semana antes #19156 por lausanz091
    Respuesta de lausanz091 sobre el tema Re:Balance de energia
    Datos adicionales al problema;
    Constantes en la ecuación para el cálculo de la capacidad calorífica de un gas ideal
    Cp = A + B∙T + C∙T2 + D∙T3 Cp |=| J/(mol∙K); T |=| K
    Compuesto A B C D[/size]Propileno 3,71E+03 2,35E‐01 ‐1,16E‐04 2,20E‐08
    N2 3,12E+01 ‐1,36E‐02 2,68E‐05 ‐1,17E‐08
    O2 2,81E+04 ‐3,68E‐06 1,75E‐05 ‐1,07E‐08
    CO2 1,98E+01 7,34E‐02 ‐5,60E‐05 1,72E‐08
    H2O 3,22E+04 1,92E‐03 1,06E‐05 ‐3,60E‐09
    Ac. Acético 4,84E+03 2,55E‐01 ‐1,75E‐04 4,95E‐08
    Ac. Acrílico 1,74E+00 3,19E‐01 ‐2,35E‐04 6,98E‐08
    Compuesto Cpliq (J/mol∙K)
    H2O 7,51E+01
    Ac. Acético 1,25E+02
    Ac. Acrílico 1,50E+02
    Compuesto Mw ΔHf (kJ/mol)
    Propileno 42,081 20,43
    N2 28,013 0
    O2 31,999 0
    CO2 44,01 ‐393,77
    H2O 18,015 ‐242
    Ac. Acrílico 72,064 ‐336,45
    Acético 60,052 ‐435,13

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