Question

Prin oxidarea catalitica a metanolului cu aer, pe langa aldehida formica se formeaza si acid formic, CO2 si H2, conform reactiilor:
CH3OH + 1/2 O2= CH2O + H2
CH2O + 1/2 O2 = HCOOH
CH3OH = CH2O + H2
CH3OH +3/2 O2= CO2+ 2H2O
Considerand ca in reactorul de oxidare se introduce un amestec format din 100 moli metanol si 150 moli aer (20%O2 si 80% N2), ca acidul formic si CO2 se formeaza intr-un raport molar de 3:1, iar Cu=60% si Ct=80%, sa se determine nr de moli de acid formic, CO2 si apa formati.

Answer 1

n1 moli CH3OH + 1/2O2 ⇒H2C=O + H2O
x moli CH2=O + 1/2O2 ⇒ HCOOH
n2 moli CH3OH ⇒ CH2=O + H2
n3 moli CH3OH +3/2O2 ⇒CO2+ 2H2O
n4 moli CH3OH netransfomat 
n1 + n2 + n3 + n4= n = 100 moli 
x/n3 = 3/1   x = 3n3 
Cu = (n1+n2 -x)·100/100 = 80      n1+n2 -x = 80    n1 + n2 = 80+x
n3 = 100 - (80+x) = 20 - x 
3(20 - x )= x     60 = 4x    x = 15 moli    n3 = 5 moli CO2  
Ct = (n1 + n2 + n3)·100/100 =80     n1 +n2 +n3 = 80     n4 = 20 moli   
0,5n1 + 0,5x + 1,5n3 = 20%·150 = 30 moli 
0,5n1 + 7,5 + 7,5 = 30   0,5n1 = 15   n1 = 30moli   
nH2O = n1 + 2n3 = 30+ 10 = 40 moli
nHCOOH = x = 15 moli