En el "rese "resent nte e !e!o !e!ora rando ndo se ane# ane#a a el tall taller er corre corres" s"on ondi dien ente te al te!a te!a de react reactor ores es isotr!icos$ Este taller se reali%ar& en 'ru"o de tres estudiantes ( se debe entre'ar el lunes ) de !a(o$ El traba*o ser& sustentado sustentado "or uno de los !ie!bros !ie!bros esco'ido al a%ar ( la nota corres"ondiente al 'ru"o ser& la obtenida "or el estudiante +ue sustenta$ Deben utili%ar las ,erra!ientas co!"utaciones- +ue se re+uieran$
Atenta!ente-
LEDA PERNETT BOLAÑO
Docente .acultad de /n'eniera
FACULTAD DE INGENIERIA
DISEÑO DE REACTORES. Taller No 2
1. La reacción elemental en fase gaseosa
A + B C + D tiene una constante k= 0,001Lmol min . Se desea disear un reactor !or tandas !ara !roducir " millones de li#ras de C en $"0 d%as de o!eración a una con&ersión del '0(. La alimentación contiene iguales concentraciones de A ) B. Su!onga *ue la densidad de la mecla reacti&a es constante e igual a 0,g cm -. l tiem!o necesario !ara llenar ) enfriar ) luego !ara drenar el reactor es de 10 ) 1" min res!ecti&amente. Su!onga *ue durante los !rimeros 10 minutos *ue toma lle&ar el reactor a las condiciones de reacción la con&ersión es des!recia#le. l !eso molecular de A, C ) D son /0, 1$0 ) $, res!ecti&amente. Determine el &olumen re*uerido !ara o#tener la !roducción de C deseada. -1
-1
2. Calcule el peso de catalizador necesario para alcanzar una conversión del 60% cuando se produce óxido de etileno por oxidación catalítica en fase vapor de etileno con aire. El etileno (A) el oxí!eno (") se ali#entan en proporción este$uio#trica a un reactor de lec&o e#pacado $ue opera isotr#ica#ente a 260'C. El etileno se ali#enta a razón de 0l*#ol+s a 10at#. ,e propone usar 10 *ancos de tu*os de 100 tu*os cada uno ,c& -0 1 1+2 pul!ada.
AC ρ 0 ρ C
=
=
=
2
0,01414 ft 0,413 120
µ
=
0,0673
lbm ft h
lbm ft 3
lb ft 3
lbm gc
=
32,174
ft lb.h 2
r ' A
=
kP A1/ 3 P B2 / 3
k 0,0141 =
φ 0.45 =
lbmol atm.lbcat .h a
260'C . n un reactor de uo meclado se !roducen 1000 mol23 de B a !artir de una
alimentación *ue consiste de una solución saturada de la es!ecie A 4C A0= = 0,1 molL-15. La reacción es una isomeriación re&ersi#le elemental en fase l%*uida con k1 =0, 3-1 ) 6e* = 7,0. -l costo del reacti&o a la concentración de entrada es de 80,"2mol A -l costo del reactor inclu)endo instalación, e*ui!os au9iliares, de!reciación, etc., es de 80,0123 -l costo !ara se!arar el A *ue no reacciona de la corriente de !roductos es de 80,1"2mol A !rocesado Su!onga *ue todo el A *ue no 3a reaccionado se se!ara ) se lle&a al reactor a la misma concentración *ue la inicial. De acuerdo con estas condiciones de o!eración determine: a) Con&ersión *ue minimia el costo de !roducción
FACULTAD DE INGENIERIA
*) ;olumen de reactor ó!timo c)
d5 Costo !ara !roducir B
