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ejercicio de reactores quimicos, Ejercicios de Ingeniería

ejercicio complementario de estudio en el diseño de los reactores quimicos

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 09/02/2021

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bg1
Integrantes: Jose Contreras,Mario Robledo.
Diseño de reactores.
Universidad del Atlántico. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Química
Fecha: 9 de Nov del 2017
Grupo 2.
EJEMPLO 4,9. REACTOR SEMICONTINUO ISOTÉRMICO.
Elementos de ingeniería de las reacciones químicas. H. Scott Fogler
La producción de bromuro de metilo es una reacción irreversible en fase líquida que sigue
una ley de velocidad elemental. La reacción
CNBr+C H3N H 2 C H 3Br +NCN H2
Se efectúa isotérmicamente en un reactor semicontinuo. Se alimenta una solución acuosa de
metilamina (B) con una concentración de
0.025 mol /dm
3
con flujo volumétrico de
ϑ0=0.025 dm3/s
a una solución acuosa de cianuro de bromo (A) contenida en un reactor
recubierto de vidrio. El volumen inicial del líquido en el recipiente debe ser de
5dm3
con
una concentración de cianuro de bromo de
0.05 mol /dm3
. La constante de velocidad
específica de la reacción es:
k=2.2 dm
3
/(smol )
Encuentre las concentraciones de cianuro de bromo y bromuro de metilo, así como la
velocidad de reacción en función del tiempo
SOLUCIÓN
Datos
Constante de velocidad especifica de la reacción
k=2.2 dm
3
/(smol )
Flujo volumétrico inicial
ϑ
0
=0.025 dm
3
/¿
Concentración inicial de B
CB=0.025 mol/dm3
Volumen inicial
Concentración inicial de A
CA=0.05mol /dm3
La reacción a estudiar es:
CNBr +C H
3
N H
2
C H
3
Br +NCN H
2
A+B →C +D
Ley de velocidad (elemental):
ra=k CACB
(Ec.1)
pf3
pf4
pf5

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¡Descarga ejercicio de reactores quimicos y más Ejercicios en PDF de Ingeniería solo en Docsity!

Integrantes: Jose Contreras,Mario Robledo. Diseño de reactores. Universidad del Atlántico. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Química Fecha: 9 de Nov del 2017 Grupo 2. EJEMPLO 4,9. REACTOR SEMICONTINUO ISOTÉRMICO. Elementos de ingeniería de las reacciones químicas. H. Scott Fogler La producción de bromuro de metilo es una reacción irreversible en fase líquida que sigue una ley de velocidad elemental. La reacción CNBr +C H 3 N H 2 → C H 3 Br + NCN H 2 Se efectúa isotérmicamente en un reactor semicontinuo. Se alimenta una solución acuosa de metilamina (B) con una concentración de (^) 0.025 mol /dm^3 con flujo volumétrico de ϑ 0 =0.025 dm 3 /s a una solución acuosa de cianuro de bromo (A) contenida en un reactor recubierto de vidrio. El volumen inicial del líquido en el recipiente debe ser de (^5) dm^3 con una concentración de cianuro de bromo de (^) 0.05 mol /dm^3. La constante de velocidad específica de la reacción es: k =2.2 dm 3 /(s∗mol) Encuentre las concentraciones de cianuro de bromo y bromuro de metilo, así como la velocidad de reacción en función del tiempo SOLUCIÓN Datos Constante de velocidad especifica de la reacción k =2.2 dm 3 /(s∗mol) Flujo volumétrico inicial ϑ 0 =0.025 dm 3 /¿ Concentración inicial de B CB=0.025 mol/dm 3 Volumen inicial V 0 = 5 dm 3 Concentración inicial de A (^) C (^) A=0.05mol /dm^3 La reacción a estudiar es: CNBr +C H 3 N H 2 → C H 3 Br + NCN H 2 A+B →C +D Ley de velocidad (elemental): −ra =k^ CA CB (Ec.1)

Balance molar de la especie A: d C (^) A dt =r (^) a− ϑ 0 V C (^) A (Ec. 2) Balance molar de la especie B: d CB dt =ra + ϑ (^0) V ( C¿¿ BO−CB )¿ (Ec. 3) Balance molar de la especie C: d CC dt =−ra − ϑ (^0) V CC (Ec. 4) Balance molar de la especie D: d CD dt =−ra − ϑ (^0) V CD (Ec. 5) Del balance global de masa, para un sistema a densidad constante dV dt =ϑ 0 (Ec. 6) Con la condición inicial V = V 0 en t = 0, e integrando para el caso de flujo volumétrico constante ϑ^0 se obtiene V =V 0 +ϑ 0 ∗t (^) (Ec. 7) Sustituyendo la (Ec. 1) en (Ec. 2; 3; 4; 5) se obtienen las ecuaciones diferenciales a ingresar en el programa MATLAB. d C (^) A dt =−k C (^) A CB− ϑ (^0) V CA (Ec. 8) d CB dt =−k CA CB + ϑ 0 V (C (^) ¿¿ BO−CB ) ¿ (Ec. 9) d CC dt =k CA CB − ϑ 0 V CC (Ec. 10)