Pregunta: 3. El metano y el oxígeno reaccionan en presencia de un catalizador para formar formaldehído. En una reacción paralela, el metano se oxida a dióxido de carbono y agua: CH4 + O2 → HCHO + H2O CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O La alimentación al reactor contiene cantidades equimolares de metano y oxígeno. Suponga una base de alimentación de 100 mol/s. (a) Dibuje y

3. El metano y el oxígeno reaccionan en presencia de un catalizador para formar formaldehído. En una reacción paralela, el metano se oxida a dióxido de carbono y agua: CH4 + O2 → HCHO + H2O CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O La alimentación al reactor contiene cantidades equimolares de metano y oxígeno. Suponga una base de alimentación de 100 mol/s. (a) Dibuje y etiquete un diagrama de flujo. (b) Escriba expresiones para las velocidades de flujo de los componentes de la corriente del producto (p. ej., nCH4, nO2, nHCHO, etc.) en términos de los dos grados de reacción, ξ1 y ξ2. (c) La conversión fraccionaria de metano es 0.900 y el rendimiento fraccionario de formaldehído es 0.855. Calcule la composición molar de la corriente de salida del reactor y la selectividad de la producción de formaldehído en relación con la producción de dióxido de carbono. (d) Un compañero suyo hace la siguiente observación: “Si suma las ecuaciones estequiométricas de las dos reacciones, obtiene la ecuación balanceada 2 CH4 + 3 O2 → HCHO + CO2 + 3 H2O Por lo tanto, la salida del reactor debe contener un mol de CO2 por cada mol de HCHO, por lo que la selectividad del formaldehído al dióxido de carbono debe ser 1,0. Haciéndolo de la forma en que el libro dice que lo haga, obtuve una selectividad diferente. ¿Qué camino es el correcto y por qué el otro es incorrecto? ¿Cuál es tu respuesta?