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

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

una peque$$a cantidad de metano, y su an$$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$$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 $200F.$ En el reactor ocurren las siguientes reac$-$

ciones

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

$CO+H_{2}OC{O}_2+H_2$

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

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

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

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

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

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

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

Figura P$8.30$

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

co $+$ H$,0->$ CO$2+$

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