Documento 240284

ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERIA
TECNICA INDUSTRIAL
Departamento de Ingeniería
Química y del Medio Ambiente
INDUSTRI INGENIERITZA TEKNIKORAKO
UNIBERTSITATE - ESKOLA
Ingenieritza Kimikoaren
eta Ingurugiroaren Saila
Problema 1
Una reacción en fase gas
AB+C
se lleva a cabo en un reactor con un volumen inicial de 10 L a temperatura
(25 ºC) y presión constantes. La reacción es de segundo orden respecto al
reactivo A, con un valor de constante cinética de k= 0.023 L mol-1s-1.
a) Determinar el tiempo necesario para obtener el 75% de conversión de
una alimentación inicial de 5 moles de A.
b) La resolución gráfica de las ecuaciones de diseño de reactores químicos
es un método alternativo a la obtención de soluciones analíticas o
numéricas de dichas ecuaciones. ¿Cómo obtendrías en este caso la
solución del problema de forma gráfica?
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Problema 2
Una reacción en fase gas entre etileno e hidrógeno para producir etano se lleva
a cabo en un reactor de mezcla perfecta. La alimentación, conteniendo 40% de
etileno, 40% de hidrógeno y 20% de especies inertes (porcentajes molares), se
introduce en el reactor con un caudal molar de 1.5 mol min -1 y un caudal
volumétrico de 2.5 L min-1. La reacción es de primer orden respecto al
hidrógeno y al etileno. El valor de la constante cinética es de 0.25 L mol -1 min-1.
Determinar el volumen de reactor necesario para obtener un producto que
contenga un 60% (molar) de etano. Asumir que la presión y temperatura
permanecen constantes durante la operación.
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Problema 3
La reacción en fase gas entre butadieno (A) y eteno (B) se lleva a cabo en un
reactor de flujo pistón para producir ciclohexeno (C). La alimentación contiene
cantidades equimoleculares de cada uno de los reactivos a 525ºC. La presión
del sistema es 101 kPa. La entalpía de la reacción es –115 KJ mol-1, y la
reacción es de primer orden respecto a cada reactivo. La constante de
velocidad es k=32000 e-13850/T m3mol-1s-1. Asumiendo que la reacción se lleva a
cabo a presión constante y en condiciones adiabáticas, determinar el tiempo
espacial necesario para obtener una conversión del 25% de butadieno.
Datos: CpA= 150 J mol-1K-1; CpB= 80 J mol-1K-1; CpC= 250 J mol-1K-1