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Configuracion de reactores, Apuntes de Cinética Química y Catálisis

Configuracion de reactores success

Tipo: Apuntes

2018/2019

Subido el 14/09/2021

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Facultad de Ing. Química-BUAP
Configuración de reactores*
Introducción
Industrialmente se acostumbra emplear mas de un reactor para efectuar las
reacciones de interés. Entre algunas de las razones que podemos citar para
justificar este modo de operación podemos citar las siguientes:
El grado de conversión puede ser mayor al logrado en un único reactor.
Los costos de inversión y operación pueden ser menores si se emplean una
serie de reactores de tamaño moderado que un solo reactor de gran
volumen.
Los arreglos de reactores pueden ser muy diversos, y es trabajo del Ingeniero el
elegir el mejor esquema de reacción atendiendo a ciertos objetivos operacionales.
Algunas de las configuraciones más simples se muestran a continuación.
Tanque agitado-Tanque agitado.
Figura 1: Arreglo tanque agitado-tanque agitado.
CR Mario Vargas Sánchez
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Configuración de reactores*

Introducción

Industrialmente se acostumbra emplear mas de un reactor para efectuar las reacciones de interés. Entre algunas de las razones que podemos citar para justificar este modo de operación podemos citar las siguientes: ● El grado de conversión puede ser mayor al logrado en un único reactor. ● Los costos de inversión y operación pueden ser menores si se emplean una serie de reactores de tamaño moderado que un solo reactor de gran volumen. Los arreglos de reactores pueden ser muy diversos, y es trabajo del Ingeniero el elegir el mejor esquema de reacción atendiendo a ciertos objetivos operacionales. Algunas de las configuraciones más simples se muestran a continuación. ● Tanque agitado-Tanque agitado. Figura 1 : Arreglo tanque agitado-tanque agitado.

***** Autor: Tobías Mario Vargas Sánchez. Facultad de Ingeniería Química. Universidad Autónoma de Puebla. Edif. FIQ5/208 C.U. Puebla, Pue. Tel. (2)2295500 Ext. 7260. Cel. 2221327190. E-mail: [email protected] ● Tubular-Tubular. Figura 2 : Arreglo tubular-tubular. ● Tanque agitado-Tubular. Figura 3 : Arreglo tanque agitado-tubular ● Tubular-Tanque agitado. Figura 4 : Arreglo tubular-tanque agitado.

  1. Tanque agitado-Tubular. La conversión obtenida en el reactor tanque agitado es 39.5 % para el reactivo A y 30.3 % para el reactivo B. Los resultados fueron obtenidos usando el siguiente programa Polymath®. f(xa) = faoxa+rav v = 1000 k = 2.5 e- cao = 100 cbo = 170 q = 50 ca = cao(1-xa) fao = caoq thetab = cbo /cao cb = cao(thetab-xa) xb = (cbo-cb)/cbo ra = -kca*cb El grado de conversión obtenido para el reactivo es 76 % para el reactivo B 35%. En la siguiente grafica se muestran los perfiles del grado de conversión.

Figura 5 : Perfiles del grado de conversión. los resultados fueron obtenidos con el siguiente programa Polymath. d(xa)/d(y) = raarea/fao k = 2.5e- cao = 60. cbo = 130. q = 50 radio =. area = 3.141516radio^ ca = cao(1-xa) fao = caoq thetab = cbo/cao v = 1000areay cb = cao(thetab-xa) xb = (cbo-cb)/cbo ra =1000kcacb globalmente los porcentajes de conversión fueron los siguientes.

  1. Tubular-Tanque agitado. En este esquema de reacción el primer reactor de la serie es el reactor tubular. En este reactor los porcentajes de conversión de los reactivos A y B son de 80 % y 47 %, respectivamente. En la siguiente grafica se muestran los perfiles de los grados de conversión a lo largo del reactor tubular.