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PRACTICA N º6 FUNCIONAMIENTO DE REACTORES EN SERIE CASCADA DE DOS TANQUES
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Introducción
La cascada de dos tanques continuos donde los reactantes alimentan continuamente al primer tanque, desde el cual fluye a través del otro reactor en serie, manteniéndose una agitación adecuada en cada uno de ellos para lograr la uniformidad de concentración. Considerando el sistema como un todo, existe un gradiente de concentración escalonado.
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Objetivos
Al final de la práctica el estudiante será capa z de: eterminar el grado de conversión del acetato del etilo en un sistema sistema de tanques en serie en el estado estacionario. !ostrar el aumento de la concentración escalonada en una cascada de dos tanques agitados. Comparar los valores de conversión experimental y los teóricos.
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Marco Teórico 1/(-rA)
Tau 2/CA,o
Tau 1/CA,o
XA1
XA2
XA
Representación del sistema de Cascada Cascada de dos Tanques Tanques Agitados Continuos
""
FA,o CA,o
XA1
XA2
V1
V2
e acuerdo a la ecuación de dise$o de un tanque de mezcla completa, %rimer reactor esta definido:
τ &
=
C A,o X A,&
( − r ) & A
'egundo reactor esta definido como:
τ (
=
(
− X ,& ( − r ) (
C A,o X A, (
A
!arte "#perimental
$1 "quipo % Material a &tili'ar os tanques agitados continuos )na *om*a peristáltica )n sistema de alimentación
A
& )n equipo de titulación o un conduct+metro )n cronómetro )n vaso de & mL !atraz aforado de & mL )na *alanza anal+tica de - .& /a01 2Comercial3 Acetato de 4tilo %.A Agua destilada
$2 (esarrollo de la !r)ctica La determinación del flu5o de alimentación y la preparación de los reactivos se procederá de la misma manera de la práctica /6( Funcionamiento del reactor
)na vez preparadas las soluciones de acetato de etilo e 7idróxido de sodio cargar a cada tanque de alimentación. Llenar cada reactor con un volumen de .# litros de agua destilada 8niciar la agitación para am*os reactores A*rir las válvulas principales de los alimentadores, inmediatamente encender la *om*a que comunica al reactor (, y succionar del mismo con la 5eringa. %oner en marc7a el cronómetro. Determinación del grado de conversión
'e tomará al+cuotas de 9 mL para luego titular con acido .&! de la salida del segundo reactor al ca*o de minutos ;omar en intervalos de < minutos 7asta que no 7aya variación del volumen gastado de ácido clor7+drico. )na vez alcanzado el estado estacionario en el segundo reactor, sacar un al+cuota del primer reactor y de la misma manera titular con ácido clor7+drico.
$2$1 (iagrama "#perimental
&&
*
C)lculos % Resultados
Hoja de Registro
+ombre de la !r)ctica ,,,,,,,,,,, -rupo +. $$$$$$$
/ec0a $$$$$$$$$$$$$
Apellidos % +ombres $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
=lu5o del tanque A ϕA >
CAo
ml?s
!
olumen del reactor & >
!ara el Reactor 2
C4o
L
=lu5o del tanque @ ϕ@ >
ml?s
M
olumen del reactor (
L
&( Tiempo 5min$6
7olumen de la alicota 5ml6
7olumen de 8Cl 5ml6
!ara el reactor 1 Tiempo 5min$6
7olumen de la alicota 5ml6
7olumen de 8Cl 5ml6
Conversión experimental
La reacción es equimolar la CA > C@ , siendo la concentración C@ 7idróxido de sodio C NaOH
=
X A
B C HCl
V titulado
V ali cot a
= &−
C A C A,o
Tiempo de residencia τ
=
V
ϕ A
+ ϕ
B
Conversión teórica para el primer reactor
(
X A,&
( τ k + & − & X ,& + τ & k = τ k & A
esolviendo esta ecuación de segundo grado podremos conocer DA,& del primer reactor
Conversión teórica para el segundo reactor (
X A, (
(τ k + & − ( X k τ (
A, (
+
τ ( k
+ X
τ ( k
A,&
=
&< )tilizando el valor calculado de DA,& podremos conocer DA,( resolviendo esta ecuación de segundo orden
9
Observaciones % Conclusiones
:
4ibliogra;
&. =0EL4 1. '. 2(&3 F4lementos de 8ngenier+a de las eacciones Gu+micasH,
7ttp:??MMM.dicv.csic.es?docs?itq?itq&.pdf
9.
7ttp:??MMM.sc.e7u.es?iaMfemaf?arc7ivos?materia?practicas?&.7tml
O.
7ttp:??MMM.csupomona.edu?Ptnguyen?c7e
