Balanço de Massa Reator-Cálculo de Cilindros de Hidrogênio para Cromatografia Gasosa

DESCRITIVO DA ETAPA 3 Terceira EtapaCÁLCULOS DE BALANÇO DE MASSA Envolvendo desenho de diagramas de fluxo baseados na descrição física dos processos análise dos problemas sob o ponto de vista do número de graus de liberdade escrita e resolução das equações de balanço de massa para unidades de processo Esta Etapa deve ser executada considerando o Setor de Reação 1 10 Executar análise dos Graus de Liberdade para a Unidade e para todos os equipamentos envolvidos 2 20 Escrever todas as equações de balanço de massa para o sistema Organizar as equações por equipamento e para o sistema global 3 35 Calcular com base nas equações escritas todas as correntes cujas informações não foram dadas 4 35 As análises da corrente de saída do reator são feitas em linha utilizando cromatografo gasoso GC17A Shimadzu acoplado a detector de ionização de chama FID com hidrogênio empregado como gás de arraste 30 mLmin Considerando estas informações e adicionalmente que tais análises são feitas por amostragem a cada duas horas de processo sabendo que cada análise tem a duração de 20 minutos elabore o planejamento mensalanual de aquisição de cilindros de H2 cilindros do tipo T de aço com diâmetro de 235 mm e comprimento 1425 mm 168 kgfcm2 FLUXOS MATERIAIS CORRENTE Mássico kgh molh m3h kgano MSTR0006 MSTR0007 MSTR0008 CORRENTE FRAÇÕES MÁSSICAS Etanol NaOH Triole Glic EtOle H2O ADIM ADIM ADIM ADIM ADIM ADIM MSTR0006 MSTR0007 MSTR0008 Dados Q 30 mLmin na realização das análises Análises a cada 2 horas 20 min de duração Considerando que a saída de produtos do reator é um regime permanente Nº de análises realizadas em 1 dia 24 h2 h 12 análises em um dia Tad Cálculo da quantidade de gás de arraste H2 utilizada em uma análise 30 mLmin x 20 min 600 mL em cada análise 600 mL 06 L Total de gás de arraste gasto em um ano TG D Tad V TG 365 x 12 x 06 2628 L 2628 m3 TG Total do gás de arraste D nº de dias 1 ano 365 dias Tad nº de análises em 1 dia V volume de gás Volume de um cilindro de H2 V π r2 h π 01175 m2 1425 m V 00618 m3 618 L 1 cilindro 0618 m3 x 2628 m3 x 4252 43 cilindros de H2 por ano seram gastos em média 43 cilindros de H2 por ano considerando a idealidade e alto grau de pureza do gás No interior dentro do cilindro o gás está sob alta pressão 168 Kgfcm2 o que nos leva a inferir que a melhor forma para se estimar o volume correto ocupado por mol de H2 seria melhor representado por correlações generalizadas do virial ou equações cúbicas