Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
Join
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
Download
News
Documents
Sheet Music
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
UNIDAD 2REACTORES CONTINUOS
2.1 TIPOS DE REACTORES Y SU CLASIFICACION
Para los reactores continuos, existen dos tipos fundamentales de configuracione
físicas : el reactor tubular, donde se considera idealmente un flujo de tipo pistó
(Reactor de flujo piston RFP o en inglés Plug Flow Reactor, PFR) o bien el react
de tipo tanque, en el que se supone una agitación perfecta (Reactor Continuo d Tanque Agitado RCTA RCTA o en inglés Continuos StirredTank StirredTank Reactor, Reacto r, CSTR)
Se analizarán ambos balances de materia en paralelo con objeto de subrayar la simi simili litu tude des s y dife difere renc ncia ias s entr entre e ambo ambos s tipo tipos s de reac reacto tore res. s. Es conv conven enie ie menc mencio iona narr que que se trat trata a de reac reacto tore res s idea ideale les, s, los los cual cuales es no corr corres espo pond nd
necesariamente a los reactores industriales, como se verá en el último capítulo d curs curso. o. Esta Esta esta estabi bili lida dad d se deri deriva va de simp simpli lifi fica caci cion ones es que que se plan plante tean an continuación.
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
Join
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
Download
News
Documents
Sheet Music
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Fig. III.3.- Esquema para Reactor Continuo de Tanque Tanque Agitado
existe te mezc mezcla lado do axia axial, l, fluj flujo o tipo tipo pist pistón ón (tap (tapón ón), ), no lami lamina narr. RFP: no exis consiguiente, la concentración y la temperatura no son constantes en todo
volumen, variando con respecto a la longitud (paralela a entradas y salidas). Es
nos sugiere que el balance de materia se realice para un elemento diferencial d volumen dV R R, donde éstas sean constantes.
Fig. III.4.- Esquema para un reactor de tipo tubular
En ambos casos, de acuerdo a la figura (III.2) elSign balance up to votede onmateria this title en estad estacionario se escribe de la siguiente manera : Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
Join
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
Download
News
Documents
Sheet Music
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Fig. III.3.- Esquema para Reactor Continuo de Tanque Tanque Agitado
existe te mezc mezcla lado do axia axial, l, fluj flujo o tipo tipo pist pistón ón (tap (tapón ón), ), no lami lamina narr. RFP: no exis consiguiente, la concentración y la temperatura no son constantes en todo
volumen, variando con respecto a la longitud (paralela a entradas y salidas). Es
nos sugiere que el balance de materia se realice para un elemento diferencial d volumen dV R R, donde éstas sean constantes.
Fig. III.4.- Esquema para un reactor de tipo tubular
En ambos casos, de acuerdo a la figura (III.2) elSign balance up to votede onmateria this title en estad estacionario se escribe de la siguiente manera : Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Upload
Sign In
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
News
Documents
Sheet Music
DISEÑO DE REACTORES
1
Download
Join
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
El reactor constituye la parte más importante de la planta química. Los problema de su dise diseño ño conc concie iern rnen en a la defi defini nici ción ón del del tipo tipo de reac reacto torr, tama tamaño ño y condiciones de operación.
Dentr Dentro o de las las decis decision iones es que el Inge Ingenie niero ro Quími Químico co debe debe tomar tomar tene tenemos mos definición de :
tipo de reactor
composición de la materia prima
la escala, capacidad
el catalizador y su regeneración
la temperatura de operación y el dispositivo de transferencia de calor
la presión de operación
inertes y diluciones
Modo de operación
recirculación.
Para decidir lo anterior, es indispensable contar con los siguientes datos : mode
matemático para la velocidad de reacción y su dependencia de la temperatura Sign up to vote on this title
composiciones, régimen de flujo. Algunos de estos, los revisamos Useful Not usefulen el capitu anterior.
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Upload
Sign In
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
DISEÑO DE REACTORES
1
Download
News
Documents
Sheet Music
Join
•
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Reactores tubulares
b) Según el modo de operación: •
Intermitentes (batch o cerrados)
•
De flujo (abiertos o continuos)
c) Fases involucradas •
Gases
•
Líquidos y solidos en solución
⇒
Reactores tubulares ⇒
tanques
De los cuales se pueden derivar los sistemas semicontinuos (una entrada s You're Reading a Preview salidas o una salida pero sin alimentaciones). Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Antes de analizar en detalle las ecuaciones de diseño para los reactores con un sola fase (homogéneos), plantearemos algunas relaciones basadas en estequiometría de la reacción. Estas son de suma importancia ya que
Sign up to vote on this title permiten expresar las concentraciones de las diferentes especies en función d
limitante. una sola variable : la conversión, referida en baseal recativo Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
Join
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
News
Documents
Sheet Music
DISEÑO DE REACTORES
1
Download
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Obj102
Debemos tomar las siguientes consideraciones:
Se toma una especie como base (i.e. el reactivo A es conveniente)
Dejamos con coeficiente estequiométrico 1 al reactivo base
You're Reading a Preview Obj103
Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Sistema intermitente Sign up to vote on this title
Obj104
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
Join
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
1
Download
News
Documents
Sheet Music
DISEÑO DE REACTORES
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
A partir de una tabla estequiométrica se encuentran expresiones de concentració de cada compuesto en función de la conversión, com se muestra a continuación:
Obj106
según la definición de concentración
(III.2.)
substituyendo la definición de conversión de la ecuación (III.1.) en la ecuació (III.2.) obtenemos:
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial. Obj107
Download With Free Trial (III.3.)
De la tabla estequiométrica tenemos expresiones para las moles de cada reactiv Sign up to vote on this title
y producto, substituidas en ecuaciones análogas a la ecuación (III.2.)
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
(III.5.)
Obj110
(III.6.)
Si tenemos volumen constante con respecto al tiempo, V = V 0 entonces l , ecuaciones anteriores se simplifican de la siguiente manera :
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial. Obj111
Download With Free Trial (III.7.)
Obj112
Sign up to vote on this title
(III.8.)
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Obj114
(III.10.)
Definiendo la siguiente relación para cada especie “ i” :
Obj115
You're Reading a Preview (III.11.)
Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Así, sustituyendo en las ecuaciones (III.6.) a (III.10.)
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Upload
Sign In
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
Download
News
Documents
Sheet Music
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Obj118
(III.14.)
En caso de que ocurra un cambio en volumen las ecuaciones anteriores no so válidas, entonces se hace necesario generalizar estas expresiones.
Para sistemas con cambio de volumen (gases fundamentalmente) consideremo lo siguiente: You're Reading a Preview Unlock full access withes a free trial. Asumiendo la reacción anterior, primero preciso identificar el cambio
número de moles en la reacción. Download With Free Trial
Obj119
Sign up to vote on this title
total de moles p De esta manera, definamos como el incrementoen el número Useful
mol de A reaccionado (reactivo base tomado inicialmente).
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
Download
News
Documents
Sheet Music
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
(III.15.)
y el número de moles total corresponde a la siguiente ecuación:
Obj121
(III.16.)
o bien de acuerdo a la definición anterior:
You're Reading a Preview Obj122
Unlock full access with a free trial.
(III.17.) Download With Free Trial
Sign up to vote on this title Obj123
Por otro lado
Useful
Not useful
sabemos que el comportamiento general de los gases puede s
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
Download
News
Documents
Sheet Music
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Además, si definimos , podemos entonces expresar el cambio de volumen com
función de el cambio en el número de moles, tal y como se muestra en la siguient ecuación:
Obj125
(III.18.)
Así, para sistemas con cambio de volumen, considerando gas ideal (Z=Zo=1) ecuación anterior se simplifica como se muestra a continuación:
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial. Obj126
(III.19.) Download With Free Trial
Además, si la presión es constante, P 0= P : Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
Download
News
Documents
Sheet Music
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Obj128
(III.21.)
simplificando:
Obj129
(III.22.)
You're Reading a Preview
y si el sistema es isotérmico : Unlock full access with a free trial. Download With Free Trial
Obj130
(III.23.)
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
News
Documents
Sheet Music
DISEÑO DE REACTORES
1
Download
Join
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Para el diseño de reactores químicos se formulan dos preguntas diferentes : s
calcula el volumen del reactor para una conversión definida, o bien, se evalúa l conversión alcanzada para un volumen establecido.
Obj132 Obj131
ó
Obj133
Las ecuaciones de diseño para losReading reactores continuos puede ser definida e You're a Preview términos del tiempo espacio
, quefullcorresponde la razón de volumen del react access with a freeatrial.
τUnlock
a flujo volumétrico a la entrada del reactor () en unidades de tiempo. Download With Free Trial
Tomando en cuenta las siguientes igualdades: Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
Download
News
Documents
Sheet Music
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Para un RCTA
Obj135
(III.53.)
2.2.1.2 UNA REACCION
Obj136
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.(III.44.)
Download With Free Trial
Debe notarse que la velocidad de reacción se define para las condiciones en tanque bien agitado. En la ecuación podemos expresar los flujos molares función de la conversión en cada punto.
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Upload
Sign In
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Obj138
(III.46.)
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial 2.2.1.2 REACCIONES MULTIPLES
Sign up to vote on this Estudio cuantitativo. Reactor de tanque agitado. A continuación setitle desarrollan la
Useful Not useful curvas concentración-tiempo para esta reacción cuando se efectúa en un reacto
de tanque agitado. Esto puede hacerse refiriéndose a la figura 8.4. De nuevo,
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
Entrada = salida + desaparición por reacción
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
4.1) o (10)
Que para el reactivo A se transforma en
O
´
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Teniendo en cuenta que
Sign up to vote on this title
(11)
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
(12)
Para el componente R el balance de materia, ecuación 10, se transforma en
O
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Combinando las ecuaciones 11 y 12 resulta Download With Free Trial
Sign up to vote on this title
(13)
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
Download
News
Documents
Sheet Music
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
2.2.2 SOLUCION DE PROBLEMAS
Expresar en función de las conversiones la ecuación cinética de la siguien reacción:
Obj139
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial Obj140
Sign up to vote on this title
o bien, en términos de moles:
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
Join
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
Download
News
Documents
Sheet Music
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Obj142
A T, P constantes
Donde se ha tomado como reactivo base a A. Enseguida aplicamos directamen
las ecuaciones derivadas de la tabla estequiométrica y finalmente simplificamo Se debe notar que la ecuación no considera volumen constante todavía.
Obj143
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial. Obj144
Download With Free Trial
Otro tipo de relaciones útiles son aquellas que nos permiten relacionar
Sign up to El voteejemplo on this title concentración con la presión en una reacción gaseosa. siguiente no
permite encontrar las ecuaciones correspondientes.
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Upload
Sign In
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
2.2.3 Ecuación de diseño de reactores flujo pistón
En un reactor intermitente, vimos que la conversi aumenta con el tiempo que pasa el reactivo dentro de reactor. En sistemas de flujo continuo, este tiem suele aumentar conforme el volumen del react aumenta, es decir, a medida que el reactor es ma grande o mas largo, materiales que reacciona You'relos Reading a Preview tardan mas tiempo Unlock en fullfluir completamente dentro d access with a free trial. éste y, por lo tanto, mas tiempo en reaccionar. Download With Free Trial consecuencia, la conversión X esta en función volumen del reactor, V. Si F A0 es la velocidad de fluj molar de la especia A, alimentada a un sistema qu a l opera en estado estacionario, laSign velocidad molar up to vote on this title cual la especia A, alimentada a unUseful sistema que oper Not useful en estado estacionario, la velocidad molar a la cual l
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines
Save
Embed
Share
Print
DISEÑO DE REACTORES
1
Download
News
Documents
Sheet Music
Join
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
FA0 ∙X= Moles de A que reaccionanTiempo
La velocidad de alimentación molar de A al sistem menos la velocidad de reacción A dentro del sistema e igual a la velocidad de flujo molar de A que sale de sistema FA. El enunciado anterior puede escribirse e forma matemática como sigue: Velocidad de de flujo flujo molar a la cual sale A
Velocidad molar __
a la cual se consume
cual se alimenta sistema A al sistema [FA0] [FA]
Velocida =
molar
A dentro del sistema You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
-
[F A0X]
Download With Free Trial
Reacomodando, se obtiene
FA= FA0 (1 – X)
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
La velocidad de flujo molar alimentada de la especie A, F A0 (mol/s
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Upload
Sign In
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
En sistemas gaseosos, CA0 puede calcularse a partir de la temperatura y presión entrante usando la ley de los gases ideales o alguna otra ley de los gases.
2.2.3.2 Reacciones multiples
El estudio a escala You're de laboratorio como única fuente Reading a Preview información, deja al ingeniero dependiendo en alto grado full access with a free trial.de los procesos físico métodos de predicciónUnlock para los efectos mientras que los datos obtenidos con una planta piloto puede Download With Free Trial proporcionar una comprobación de la viabilidad de los métodos d predicción.5 A manera de ilustración, considérese el caso extrem en que los estudios cinéticos se lleven a cabo en un reactor d tanque por lotes con resistencias a la difusión, cuando la unida comercial será un reactor de flujo tubular. Las velocidades difusión no serán iguales en las condiciones y de flujo Sign up tode vote lotes on this title continuo. Por tanto, la velocidad observada en el Not reactor useful por lote Useful no será directamente aplicable para los cálculos de diseño en unidad comercial. Aunque es posible estimar la importancia
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Conservación de la masa en los reactores
El curso de una reacción puede detectarse analizando con régime continuo la masa de una cierta especie molecular (reactante producto). En un sistema de una sola reacción, uno de reactantes suele ser el factor limitativo desde el punto de vista d su costo. Considérese, por ejemplo, el caso de la oxidación de SO con aire, en donde el bióxido de azufre es el reactante limitativ Claro está que se puede hacer un balance para cada componente para la masa total, pero esto no es necesario, pues la composició de la mezcla reaccionante puede expresarse en términos de un variable, la conversión o el grado de verificación de la reacción [ (Sec. 2-1). Esto se hace usando la composición de los reactante originales y la estequiometria de la reacción (véanse los Ejs. 3-1 3-2).
Para sistemas de reacciones múltiples, se pueden necesitar balances de masas de ‘otros componentes. La conversión x es fracción de un reactante que se ha transformado en producto You're Reading a Preview esta definición es clar Cuando solamente se verifica una reacción, y precisa. Cuando un reactante puede causar reaccio Unlock full access with a free trial. simultáneas o sucesivas con formación de diversos producto tanto la conversión totalDownload de un reactante como las conversiones With Free Trial productos específicos, resultan factores de gran importancia. L conversión a un producto específico se definió en el Cap. 2 como rendimiento de dicho producto. Por ejemplo, en la oxidación d etileno con aire, los productos son óxido de etileno y bióxido d carbono. Se ha hecho costumbre referirse al rendimiento Sign up vote on this title óxido de etileno o a la conversión a óxido detoetileno.
Useful
Not useful
el reactor ideal de flujo tubular es aquel en el que no mezclado en la dirección del flujo y sí existe un mezclado comple
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
(3-l), debe ser de longitud diferencial, pero puede prolongarse a largo de la totalidad del diámetro del reactor. En general, los reactores de flujo tubular se operan e estado estable, por lo que las propiedades en cualquier posición son constante con respecto al tiempo. La Ec. (3-1) aplicada al elemento volumen ∆V para este tipo de operación de estado estable s transforma en
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Puesto que Qf CAF es la velocidad mola1 de alimentación constant FA del reactante A, la Ec. (3-15) se puede diferenciar con respect al volumen del reactor para obtener
Ahora bien, si la especie i es el reactante A, la Ec. (3-14) pued combinarse con la Ec. (3-16) para obtener el balance de masa e términos de la conversión
You're Reading a Preview
O integrando formalmente
Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
SOLUCIÓN: Primero se deriva la ecuación de continuidad
especies para el reactante A.” Considérese un elemento diferenci de volumen (∆x ∆y 4) en una mezcla reaccionante. El flui reaccionante homogéneo fluye a través del elemento de volume con un vector de velocidad v, del que los componentes en la direcciones x, y y z son v,, v, y v.. El flujo específico (moles (tiempo)(área) de A, consistirá en general en un térm convectivo debido a la velocidad y a la contribución de la difusión Supóngase que este flujo específico total es el vector N,, con lo componentes (NA)xy (NA)y y (NA) en las tres direcciones. velocidades molales de flujo de A de entrada y salida del element son:
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Upload
Sign In
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
2.2.5 Comparación de tamaños y combinación de reactore
Las primeras decisiones que se deben de hacer en el diseño s refieren a la selección del tipo de reactor y del método operación. El siguiente paso consiste en evaluar el funcionamiento reactor, esto es, su tamaño, la composición de la corriente d producto y las condiciones de operación requeridas. Entre esta últimas se incluyen las temperaturas, las presiones y composiciones dentro del reactor. Las primeras decisiones imposibles si no se llevan a cabo cálculos de funcionamiento par diversos tipos de reactores. En última instancia, la selección d reactor puede tener que hacerse en base a utilidades, grado d seguridad y factores ambientales. El tipo de sistema reaccionant puede ser un factor primario en la determinación del tipo reactor y del método de operación. Por ejemplo, los reactores d tanque operados por lotes, no son comunes para reacciones e fase gaseosa debido a que los rendimientos de productivi serían económicamenteYou're muyReading bajos.a Preview En contraste, estos reactore son muy adecuados para reacciones en fase líquida con materiale Unlock full access with a free trial. costosos (por ejemplo, en la industria farmacéutica) o operaciones en las que el control preciso de las condiciones es d Download With Free Trial más importancia que los costos de mano de obra. Los datos disponibles suelen consistir de la temperatura, presión composición de las corrientes de alimentación, además de velocidades de flujo (o bien la carga inicial para un reactor po lotes). Esta información, junto con la productividad requerida par Sign up to vote on this title el producto deseado, constituyen las condiciones de diseño. useful Useful yNotel estos datos y el tipo de reactor propuesto método operación, es posible evaluar el funcionamiento del reactor. Par lo ct id le id t pítulo
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Upload
Sign In
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
una técnica de optimización que determine el diseño má provechoso.
El diseño óptimo requiere un trabajo numérico repetitivo; tanto, la computación mecánica simplifica notablemente la tare de optimización. En este libro nos limitaremos al problema de la respuestas a las interrogantes de diseño para un solo conjunto d condiciones de diseño. Aun para este enfoque tan limitad encontraremos que las integraciones numéricas generalme requieren cálculos repetitivos que se prestan para ser resuelto con equipo de computación. El primer paso en el procedimiento lógico para el diseño, consist en obtener una expresión adecuada de la velocidad de procesos de reacciones químicas, y esto requiere la obtención d datos experimentales. Esta información puede originarse en las siguientes formas:
1. A partir de un reactor a escala de laboratorio, diseñad para operar a temperatura prácticamente constante You're Reading Preview Generalmente se seleccionan las acondiciones de operación faciliten la diferenciación de los efectos de difusión y Unlock full access with a free trial. transferencia de calor (procesos físicos) de las medicio experimentales, de tal forma que se pueda evaluar con precisión Download With Free Trial velocidad del proceso químico. Este es el método que produce lo mejores resultados. Todos los ejemplos del Cap. 2 son ilustracione de este procedimiento; se asó un reactor isotérmico por lotes un buen mezclado para obtener datos de concentración en funció del tiempo. También pueden usarse reactores isotérmicas de flu Signse up to vote on this title para obtener datos a partir de los cuales puede establecer un Useful useful de dato ecuación de velocidad. En el Cap. 4 se estudia el Not análisis obtenidos con estos reactores de flujo de laboratorio.
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Upload
Sign In
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
Los problemas de la obtención de una expresión de la velocida química son similares a los del método 2, pero suelen ser má severos, pues se cuenta con menos instrumentación y, por tant con menor cantidad de datos.
2.3 Cálculos de reactores homogéneos no isotérmicos
En los reactores homogéneos no isotérmicas, el cálculo comerci directo es muy peligroso, pues es difícil tomar en cuenta You'rede Reading a Preview diferencias de condiciones transferencia térmica en la unida de laboratorio y en el Unlock reactor a gran escala. Cuando se toma full access with a free trial. precauciones para obtener la misma velocidad total e igua condiciones de transferencia de calor (por ejemplo, basándose e Download With Free Trial una operación adiabática o isotérmica), los conceptos proyección comercial pueden ser valiosos. En el Ej. 12-3 proporciona una ilustración. Johnstone y Thring describen criterios de similitud en los que se basan los métodos proyección comercial. Sign upla to vote on this title Es relativamente simple demostrar que interacción de Not useful requerimientos de la reacción con Useful los geométricos y transferencia de calor, es lo que limita la valía de la proyecció comercial de un reactor catalítico de lecho fijo. Supóngase que
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
tapón de diferentes geometrías para la misma reacción química. L Ec. (12-2) expresa que W/F será igual para todos los reactore siempre y cuando el valor de la integral sea el mismo. Para que l integral sea constante y así determinar una composición de alimentación y un cierto nivel de conversión en el efluente, velocidad total debe depender únicamente de la conversión. Este es un criterio necesario y suficiente para el cálculo comercia Si se cumple esta condición, es posible obtener la mism conversión para reactores de cualquier geometría ajustando valor de W/F.
La restricción de que la velocidad total sea una función únicament de la conversión es la clave del procedimiento de proyecci comercial. Examinemos lo que significa. En primer lugar, elimina posibilidad de resistencias intragranulares, pues de no ser así, tamaño de los gránulos catalíticos afectaría a la velocidad tota Por ejemplo, el peso del catalizador, W, puede permanec constante reduciendo el tamaño de los gránulos y aumentando s número. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
2.3.1 Reactores tipo tanque agitado
El reactor de tanque con agitación (RTA) puede operarse como u tipo de flujo de estado estable* (Fig. 3-la) o por lotes (Fig. 3-lb). L característica esencial de este reactor es que el mezclado es tan completo que las propiedade (por ejemplo, concentración, temperatura) de la mez reaccionante son uniformes en todas las secciones del recipiente. Para un reactor de flujo, las propiedade de la mezcla reaccionante son las mismas que las de la corrient de salida (o de producto). Esto significa que el elemento volumen usado en la Ec. (3-1) puede considerarse como volumen V de la totalidad del contenido. Además, la composició y la temperatura a las que se verifica la reacción son iguales a composición y a la temperatura de cualquier corriente de salid De esta forma, la reacción se verifica a una velocidad corresponde a la temperatura y composición del producto, y no los valores de la alimentación. RTA por lotes (Fig. 3-ti). Puesto que no existen corrientes d You're Reading a Preview alimentación o de salida, sólo se aplican los dos últimos términos de la Ec. (3-1). Pa Unlock full access with a free trial. un elemento de volumen V, el balanceDownload de masas es With Free Trial
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join
Search
Home
Saved
4.6K views
0
Sign In
Upload
RELATED TITLES
0
Unidad 2 reactores Continuos Uploaded by Xayi Reyes
Books
Audiobooks
Magazines News
Documents
Sheet Music
Save
Embed
Share
Print
Download
Join
DISEÑO DE REACTORES
1
of 37
30 Problemas Resueltos de
UNIDAD I
Search document
donde Ci, es la concentración de la especie i en cualqu momento. Si el volumen de la mezcla reaccionante es constante, Ec. (3-2) se transforma en
donde r, es la velocidad intrínseca de producción, definida en Sec. 2-1. Nótese que la Ec. (3-3) es idéntica a la (2.1). Esto se deb a las restricciones de concentración y temperatura uniformes qu se satisfacen en un RTA ideal, y a que se ha supuesto que volumen es constante. Los RTA normalmente se usan sólo par reacciones en fase-líquida. Puesto que los cambios de densidad d los líquidos con la temperatura y la composición son pequeños, suposición de volumen constante es bastante razonable. RTA de flujo de estado estable (Fig. 3-1a). Para el est estable, el último término de la Ec. (3-1) es cero. Si Q es You're Reading a Preview velocidad volumétrica total de flujo y f y e s e refieren a full access with trial. alimentación y la salida,Unlock el balance dea free masas es Download With Free Trial
Sign up to vote on this title
Useful
Not useful
Home
Saved
Books
Audiobooks
Magazines
News
Documents
Sheet Music
Upload
Sign In
Join