Diseño

CLASE 9: 29 DE SEPTIEMBRE
TEMA VI: DISEÑO PARA UNA SOLA REACCION
1. Una corriente de reactivo liquido de 1 mol/L pasa a través de dos reactores de
tanque agitado conectados en serie. La concentración de “A” a la salida del
primer reactor es de 0,5 mol/L. Calcular la concentración a la salida del
segundo reactor. La reacción es de segundo orden respecto a “A” y
Solución: datos




Fase liquida
Cao = 1 mol/L
2 RMC en serie
Ca1 = 0,5 mol/L


Cao = 1 mol/L
𝑉
Ca1=0,5
mol/L
Para el primer reactor de mezcla completa la ecuación de diseño es:
Para el segundo reactor de mezcla competa la ecuación de diseño es:
Igualando 1 y 2
𝑉
𝑉
Ca2=?
Reemplazando datos y resolviendo:
La concentración final es:
[
]
2. La reacción en fase liquida
se lleva a cabo en un reactor continuo
de mezcla completa de 2000 L, y también en un reactor tubular de 1960 L,
conectados ambos en serie. El gasto volumétrico con el que se alimenta al
primer reactor es de 4000 L/h, la solución alimentada tiene una concentración
inicial de A con un valor de 2.5 mol/L y la concentración inicial de B de 3
[
mol/L. La cinética de la reacción es
] Calcule la conversión
intermedia y conversión final.
Solución: datos






Fase liquida
RMC V1=2000 L
RPF V2=1960 L
Cao = 2.5 mol/L
Cbo = 3 mol/L
𝑣𝑜
𝐿
𝑉
Cao = 2.5 mol/L
Cbo = 3 mol/L
𝐿
Xa1
Para el primer reactor de mezcla completa la ecuación de diseño es:
Para las concentraciones finales: a=1 y b=1
(
)
𝑉
96 𝐿
Xa2=?
Reemplazando datos:
Resolviendo la conversión intermedia es:
6
6
6
Para el Segundo reactor de flujo piston la ecuación de diseño es:
∫
∫
Para las concentraciones finales: xA1=0,7413
6 6
6
Para las concentraciones finales: a=1 y b=1
Reemplazando:
∫
∫
Reemplazando datos:
96
∫
6
6 6
Resolviendo:
9
∫
6
9
6 6