Questão de Engenharia Química e Química Industrial — Termodinâmica e Equilíbrio de Fases — CESGRANRIO 2023

Considere o reator de reforma de metano, em fase gasosa, ilustrado na Figura.Nesse processo, são admitidas as seguintes reações principais:CH₄+ H₂ O ⇌ CO + 3 . H2CH₄ + 2H₂ O ⇌ CO₂ + 4H₂Sabe-se que a mistura reacional é dividida em diversos reatores menores (tubos reacionais). Como as reações de reforma são endotérmicas, há necessidade de aquecimento, o que é feito pela queima de combustível (geralmente o próprio metano) no forno que envolve os tubos reacionais.Na condição representada na Figura, a mistura reacional entra a 500ºC e 15 atm e sai a cerca de 890ºC.Nessas condições, conclui-se que

1. Aa pressão no interior do reator aumenta por causa do aumento do número de mols na reação e do aumento da temperatura.
2. Ba razão entre o volume dos tubos somados e a vazão volumétrica de entrada no leito é próxima ao tempo que o metano não reagido leva para atravessar o reator.
3. Ca velocidade de escoamento é praticamente constante ao longo do leito.
4. Da seção dos tubos reacionais com presença dos catalisadores apresenta um escoamento mais lento do que as seções dos tubos reacionais sem a presença de catalisadores.
5. Eos tubos devem experimentar perdas de carga próximas.