O biogás é um gás combustível com a queima de forma limpa e renovável, sendo usado como combustível e fonte de energia alternativa. É uma mistura gasosa produzida a partir da decomposição anaeróbia de materiais orgânicos, composto principalmente de metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2) e pequenas quantidades de outros componentes (impurezas)
Uma amostra de biogás foi coletada de um biodigestor e sua composição mássica é mostrada na tabela.
Tabela: Composição (fração) mássica da amostra do biogás
Composto Porcentagem (%) Massa Molar (g/mol)
Metano (M) 60% 16
Dióxido de Carbono (DC) 35% 44
Impurezas (I) 5% 21
a) Dessa forma, calcule a composição molar desse biogás sabendo que essa mistura gasosa possui uma massa total de 1 kg.
b) Considere agora que esse biogás é alimentado em um processo (corrente A). Determine a vazão mássica da corrente X e a quantidade de Metano (M) e Dióxido de Carbono (DC) nessa corrente.
Uma amostra de biogás foi coletada de um biodigestor e sua composição mássica é mostrada na tabela.
Tabela: Composição (fração) mássica da amostra do biogás
Composto Porcentagem (%) Massa Molar (g/mol)
Metano (M) 60% 16
Dióxido de Carbono (DC) 35% 44
Impurezas (I) 5% 21
a) Dessa forma, calcule a composição molar desse biogás sabendo que essa mistura gasosa possui uma massa total de 1 kg.
b) Considere agora que esse biogás é alimentado em um processo (corrente A). Determine a vazão mássica da corrente X e a quantidade de Metano (M) e Dióxido de Carbono (DC) nessa corrente.
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a) A fração molar do Metano [tex]CH_{4}[/tex] é 0,78, a fração molar do Dióxido de carbono [tex]CO_{2}[/tex] é 0,17 e a fração molar das impurezas é 0,05.
b) A vazão mássica do biogás é de 600Kg/h.
Composição molar e vazão mássica
a) Metano [tex]CH_{4}[/tex]
Massa: 100% = 1Kg = 1000g
60% = 600g
Número de mols: 600/16 = 37,5 mols
Massa Molar = 37,50 + 7,95 + 2,38 = 47,83
Fração molar = 37,50/47,83 = 0,78
Dióxido de carbono [tex]CO_{2}[/tex]
Massa: 100% = 1000g
35% = 350g
Número de mols: 350/44 = 7,95 mols
Massa Molar = 37,50 + 7,95 + 2,38 = 47,83
Fração molar = 7,95/47,83 = 0,17
Impurezas
Massa: 100% = 1000g
5% = 50g
Número de mols: 50/21 = 2,38 mols
Massa Molar = 37,50 + 7,95 + 2,38 = 47,83
Fração molar = 2,38/47,83 = 0,05
b) Saída X
Balanço material ⇒ A - B + C - X = 0
500 - 100 + 200 - X = 0 ⇒ X = 600Kg/h
Metano [tex]CH_{4}[/tex]
0,6.500 - 0,8.100 + 0,75.20 = M.X ⇒ 300 - 80 +150 = M.600
400 = M.600 ⇒ M = 0,67KgM/Kg
Dióxido de carbono [tex]CO_{2}[/tex]
0,35.500 - 0,25.200 = M.600 ⇒ 175 + 50 = M.600
225 = M.600 ⇒ M = 0,37KgDC/Kg
Impurezas
0,05.500 - 0,2.100 = M.600 ⇒ 25 - 20 = M.600
5 = M.600 ⇒ M = 0,008Kgl/Kg
Nós podemos encontrar a fração molar do soluto, dividindo o número de mol do soluto pelo número de mol da solução, e a fração molar do solvente é quando dividimos o número de mol do solvente pelo número de mol da solução.
Saiba mais sobre composição molar em: https://brainly.com.br/tarefa/23804215
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