Pregunta: Se incrementa el contenido de metano de un gas de síntesis mediante el sistema de recirculación que se ilustra en la figura P8.30. El gas alimentado contiene una pequeña cantidad de metano, y su análisis es 22% de CO, 13% de CO, y 65% de H, (porcentaje en mol) en base libre de metano. El análisis de la corriente de producto (corriente 6) corresponde a

 Se incrementa el contenido de metano de un gas de s$í$ntesis mediante el sistema de recirculaci$ó$n que se ilustra en la figura P$8\mathrm{.}30.$ El gas alimentado contiene una peque$ñ$a cantidad de metano, y su an$á$lisis es $22\%$ de CO$,13\%$ de CO$,$ y $65\%$ de H$,($porcentaje en mol$)$ en base libre de metano. El an$á$lisis de la corriente de producto $($corriente $6)$ corresponde a $($porcentaje en mol$)$: CO $5\%,$ H$,9\%,$ CH$,50\%,$ CO$,27\%$ y H$,09\%.$ Tanto el gas alimentado como el gas producido se encuentran a $200\backslash$deg F$.$ En el reactor ocurren las siguientes reaccionesSe incrementa el contenido de metano de un gas de s$í$ntesis mediante el sistema

de recirculaci$ó$n que se ilustra en la figura P$8\mathrm{.}30.$ El gas alimentado contiene

una peque$ñ$a cantidad de metano, y su an$á$lisis es $22\%$ de $CO,13\%$ de $C{O}_2$ y

$65\%$ de $H_2($porcentaje en mol$)$ en base libre de metano. El an$á$lisis de la

corriente de producto $($corriente $6)$ corresponde a $($porcentaje en mol$)$: $CO5\%,$

$H_{2}9\%,C{H}_{4}50\%,C{O}_{2}27\%$ y $H_{2}O9\%.$ Tanto el gas alimentado como el gas

producido se encuentran a $200°F.$ En el reactor ocurren las siguientes reac$-$

ciones

$CO+3H_2\to C{H}_4+H_{2}O$

$CO+H_{2}O\to C{O}_2+H_2$

La corriente de salida del reactor se enfria hasta $500°F$ en el intercambiador $1,$

y posteriormente se enfria m$á$s a$ú$n en elintercambiador $2.$ Parte de la corriente

de salida se desv$í$a como producto, enviando el resto a un separador, en donde

se enfria la corriente hasta $90°F$ y se s$è$para $95\%$ del $H_{2}O$ como liquido. La

corriente gaseosa restante se calienta nuevamente en el intercambiador $2,$ se

mezcla con la alimentaci$ó$n fresca y se regresa al reactor. Sup$ó$ngase que el

mezclador, el divisor, el intercambiador $2$ y el reactor operan adiab$á$ticamente$.$

Figura P$8.30$

CO $+3$H$2->$ CH$,+$ H$,0$

co $+$ H$,0->$ CO$2+Нг$

La corriente de salida del reactor se enfria hasta $500\backslash$deg F en el intercambiador $1,$ y posteriormente se enfria m$á$s a$ú$n en el intercambiador $2.$ Parte de la corriente de salida se desv$í$a como producto, enviando el resto a un separador, en donde se enfria la corriente hasta $90\backslash$deg F y se s$é$para $95\%$ del H$,$O como l$í$quido$.$ La corriente gaseosa restante se calienta nuevamente en el intercambiador $2,$ se mezcla con la alimentaci$ó$n fresca y se regresa al reactor. Sup$ó$ngase que el mezclador, el divisor, el intercambiador $2$ y el reactor operan adiab$á$ticamente$.$

Figura P$8\mathrm{.}30$

Utilizando los valores de Cp promedios listados en el diagrama de flujo,

$($a$)$ Calcule la temperatura de salida del reactor