4 NH3+5 O2 4 NO+6 H2 O
(b) Se a amônia alimenta um reator contínuo com uma vazão de 100,0 kmol NH3 / h, que vazão de alimentação de oxigênio ( kmol / h ) corresponderia a 40,0 % de excesso de O2 ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química sobre reações químicas e vazões! A gente tem uma reação onde amônia ( ) reage com oxigênio ( ) para formar monóxido de nitrogênio ( ) e água ( ). Nosso objetivo aqui é descobrir qual a vazão de oxigênio que a gente precisa alimentar no reator para ter um excesso de 40% de . Para isso, vamos usar a estequiometria da reação e fazer alguns cálculos passo a passo.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar para a equação balanceada da reação:
4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O
Isso significa que para cada 4 mols de amônia, a gente precisa de 5 mols de oxigênio para a reação acontecer completamente. Agora, como a vazão de amônia é de , precisamos descobrir quantos mols de são necessários para reagir com essa quantidade de .

Passo 3

Vamos usar a proporção da equação balanceada para achar a vazão estequiométrica de 5 kmol O24 kmol NH3 = x kmol O2100,0 kmol NH3 :
x = 54 times 100,0 = 125,0 kmol/h
Resolvendo para :
Então, sem excesso, a gente precisaria de de .

Passo 4

Agora, queremos um excesso de 40% de 40% de 125,0 kmol/h = 0,40 times 125,0 = 50,0 kmol/h . Isso significa que além dos necessários, vamos adicionar mais 40% desse valor.
Calculando o excesso:

Passo 5

Agora, somamos a vazão estequiométrica com o excesso para encontrar a vazão total de Vazão total de O2 = 125,0 + 50,0 = 175,0 kmol/h :
ã

Resposta

A vazão de alimentação de oxigênio necessária é de .

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