Enunciado

Propano líquido C 3 H 8 ) a 25 ∘ C , I atun. entra em um reator bem isoIado operando c m regime permancnte. O ar entra às mesmas temperaturas, e pressão. Para o propano líquido, h ‾ i ∘ = - 118.900   k J / k m o l . Determine a pressão em B t u / l b m o l  ( combust í vel

Passo 1

A combustão completa de C3H8 com a quantidade teórica de ar é descrita por

C 3 H 8 ( q ) + 5 O 2 + 3.76 N 2 → 3 C O 2 + 4 H 2 O ( g ) + 18.8 N 2

A entalpia de combustão é h - R P = 3 h - C O 2 + 4 h - H 2 O ( g ) - T C 3 H θ ( g ) - 5 h - 0 2

= 3 h - f 0 + h - ( T ) - h - ( S 37 ) C O 2 + 4 h ~ f 0 + h - ( T ) - h - ( 537 ) J H 20 ( q )

- h - f 0 + Δ h - C 3 H B ( g ) - 5 F f ∞ + h - ( f ) - ħ ( 537 ) O 2

= 3 h - f 0 c o 2 + 4 h - + 0 μ 20 ( g ) - h ^ 0 C 3 H 8 ( q ) + 3 [ h - ( T ) - h - ( 537 ) ] c o 2

+ 4 [ h - ( T ) - ħ ( s 37 ) ] H 2 O ( g ) - ϵ - P ( T - 537 ) C 3 H B ( q )

- 5 h - ( τ ) - h - s 37 o 2

Passo 2

Calculo simplificado T = 960 ∘ R S O O ∘ F . Com dados da tabela A 23 e A 25 E

h - R P = { 3 ( - 169,300 ) + 4 ( - 104,040 ) - ( - 44680 ) } + 3 [ h - ( T ) - 4028 ] c o 2 +

4 [ h - ( T ) - 4258 ] H 2 0 ( 9 ) - ( 0.41 ) ( 44.09 ) T - 537 ] - 5 h - ( T ) - 3725 5 0 2

= - 879,830 k J k m o l ⁡ ( f uel  ) + 3 [ h - ( T ) - 4028 ] C O 2 + 4 [ h - ( τ ) - 4258 ] H 20 0 ( g )

- ( 0.41 ) ( 44.04 ) [ 7 - 537 ] - 5 h - ( T ) - 3725 - 02

= - 879,830 + 3 [ 8244 - 4028 I + 4 [ 7738 - 4258 ] - 18.08 [ 960 - 537 ] - 5 [ 6786 - 3725 ]

= - 875,165  Btu/ bmol (fuel)

Passo 3

Os dados para a parcela necessária são obtidos usando TI, da seguinte forma:

Código IT

T = 500 / /   ∘ F h C O 2 = h - T C C O 2 ' ' , T h H 2 O = h T " H 2 O ' ' T h C 3 H 8 = - 44680 + ( 0.41 ) * ( 44.04 ) * (   T - 77 ) h O 2 = h - T " O 2 ' ' , T

- h R P = 3 * h C O 2 + 4 * h H 2 O - h C 3 H 8 - 5 * h O 2

Resultados IT para T = 500 ∘ F

- h R P = 8.751 × 10 5 B t u / l b m o l  (fuel)

No gráfico, vemos que o hep varia apenas ligeiramente com a temperatura na faixa de 53% a 1800∘ R. Curiosamente, a curva exibe um mínimo dentro dessa faixa.

Resposta

- h R P = 8.751 × 10 5 B t u / l b m o l  ( combust í vel )

Ver Outros Exercícios desse livro