DTR Modelación Reactores: Informe Pre-Laboratorio Ingeniería Química

UNIVERSIDAD DE CONCEPCION
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA
LABORATORIO DE PROCESOS QUÍMICOS
INFORME PRE-LABORATORIO:
USO DE DTR PARA LA MODELACION DE REACTORES DE LABORATORIO
GRUPO E
Integrantes: Alejandro Fariña
Edgardo Salgado
Jorge Merino
Pablo Yunge
Profesor:
Óscar Valerio
Ayudante: José Arocha
Marzo del 2025, Concepción
SUMARIO
El presente pre-laboratorio tiene como objetivo comprender y aplicar la Distribución de Tiempos
de Residencia (DTR) en el diseño y modelado de reactores químicos no ideales. La meta principal
es utilizar la DTR para optimizar las condiciones de operación (agitación, flujo, temperatura,
presión) que puedan afectar el rendimiento de una reacción química. Se usarán dos sistemas de
estudio, el primero conformado por un reactor CSTR en el cual se estudiará el efecto de la
agitación, y el segundo un sistema conformado por un reactor CSTR y un PFR conectados en serie,
donde la variable será el flujo volumétrico. La DTR se determinará utilizando una solución de
cloruro de sodio (NaCl) como trazador inerte. La concentración del trazador a la salida se medirá
mediante conductividad eléctrica con un conductímetro calibrado (datos en Tabla 1 del anexo).
Los objetivos específicos incluyen familiarizarse con la teoría de la DTR, analizar el impacto de
las desviaciones del flujo ideal en la eficiencia del reactor, y desarrollar la habilidad para diseñar
experimentos de DTR y modelar el comportamiento del reactor. La metodología experimental
consistirá en introducir una señal de trazador (pulso o escalón) a la entrada de cada reactor bajo
flujo constante y medir la concentración a la salida en función del tiempo para obtener las
funciones E(t) y F(t). El análisis de estas funciones permitirá identificar el tipo de flujo, posibles
no idealidades (zonas muertas, cortocircuitos) y calcular parámetros como el tiempo de residencia
medio y la varianza.
Se asume temperatura y presión constantes, y que el NaCl es inerte. Los resultados esperados son
las curvas de DTR experimentales, a partir de las cuales se calcularán los parámetros
característicos. Se analizará la influencia de las variables operacionales en la DTR y sus
implicaciones para el diseño y optimización de reactores. Finalmente, de los diversos modelos
existentes para la DTR, se utilizarán los modelos que mejor se ajusten a los valores experimentales
para determinar la conversión y además se evaluará la aplicabilidad de modelos no ideales para
describir los sistemas estudiados.
2
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 4
2.
3.
OBJETIVOS .......................................................................................................................... 5
2.1
OBJETIVO GENERAL ............................................................................................... 5
2.2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................... 5
PRINCIPIOS TEÓRICOS ................................................................................................... 5
3.1
FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN DE TIEMPOS DE RESIDENCIA (DTR) .......... 5
3.2
MEDICIÓN DE LA DTR ............................................................................................. 5
3.2.1
3.3
INYECCIÓN POR PULSO ................................................................................. 5
CARACTERÍSTICAS DE LA DTR............................................................................ 6
3.3.1
FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN ACUMULATIVA .......................................... 6
3.3.2
TIEMPO DE RESIDENCIA MEDIO ................................................................. 6
3.3.3
VARIANZA............................................................................................................ 7
3.3.4
ASIMETRÍA ......................................................................................................... 7
3.4
DTR EN REACTORES IDEALES ............................................................................. 7
3.4.1
REACTORES PFR ............................................................................................... 7
3.4.2
REACTORES CSTR ............................................................................................ 7
3.5
DTR EN REACTORES NO IDEALES ...................................................................... 8
3.5.1
MODELO DE SEGREGACION ......................................................................... 8
3.5.2
MEZCLADO MAXIMO ...................................................................................... 8
3.5.3
MODELO DE TANQUE EN SERIE .................................................................. 9
3.5.4
MODELO DE DISPERSIÓN .............................................................................. 9
3.6
RELACIÓN ENTRE MODELOS ............................................................................. 10
4.
SEGURIDAD EN LABORATORIO ................................................................................. 10
5.
METODOLOGÍA ............................................................................................................... 10
5.1
6.
7.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ...................................................................11
5.1.1
CALIBRACIÓN DE EQUIPOS .........................................................................11
5.1.2
DEFINICIÓN DE SISTEMAS ...........................................................................11
5.1.3
EXPERIMENTOS .............................................................................................. 12
TRATAMIENTO DE DATOS............................................................................................ 12
6.1
RECOLECCIÓN DE DATOS ................................................................................... 12
6.2
TRATAMIENTO DEL ERROR ................................................................................ 12
RESULTADOS ESPERADOS ........................................................................................... 14
3
1. INTRODUCCIÓN
El estudio de la Distribución de Tiempos de Residencia (DTR) es fundamental para modelar
reactores químicos, ya que permite evaluar el comportamiento del fluido y detectar
desviaciones respecto a los modelos ideales. Una distribución inadecuada del tiempo de
residencia puede afectar la conversión de reactivos y la eficiencia del proceso, generando
pérdidas operacionales.
La inyección de trazadores y el análisis de su respuesta permiten construir la función DTR e
identificar fenómenos como zonas muertas, recirculaciones o dispersiones anómalas. Este
análisis es clave para mejorar la modelación de reactores y optimizar su desempeño en
aplicaciones industriales.
Este informe tiene como objetivo caracterizar experimentalmente un reactor mediante la
determinación de su DTR, utilizando trazadores y herramientas estadísticas. Además, se
evaluará la influencia de las condiciones operacionales y se compararán los resultados con
modelos teóricos.
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL
Modelar el flujo de un sistema de reactores a partir de su Distribución de Tiempos de
Residencia (DTR).
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•
•
•
Obtener la DTR de diferentes sistemas disponibles a partir de la introducción de una señal
impulso de trazador.
Modelar reactores reales a partir de la DTR obtenida.
Utilizar el modelo desarrollado para determinar la conversión en una reacción dada y
comparar con el valor de reactores ideal.
3. PRINCIPIOS TEÓRICOS
3.1 FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN DE TIEMPOS DE RESIDENCIA (DTR)
La Distribución de Tiempos de Residencia (DTR) describe el tiempo que las moléculas pasan
dentro de un reactor químico antes de salir. Este concepto es clave para analizar el
comportamiento de reactores no ideales.
En un reactor de flujo tapón ideal, todas las moléculas tienen el mismo tiempo de residencia.
Lo mismo ocurre en un reactor intermitente ideal. Sin embargo, en reactores como el CSTR
(reactor de tanque agitado continuo), las moléculas pueden salir rápidamente o permanecer
dentro por largos periodos, generando una distribución de tiempos de residencia variable.
4
3.2 MEDICIÓN DE LA DTR
La DTR se mide experimentalmente mediante la inyección de un trazador inerte en el reactor
y el seguimiento de su concentración en el efluente a lo largo del tiempo. El trazador debe ser
no reactivo, soluble y con propiedades físicas similares a la mezcla de reacción. Se utilizan
materiales coloridos, radiactivos o gases inertes, aplicando métodos de inyección por pulso o
por escalón.
3.2.1
INYECCIÓN POR PULSO
Este método consiste en inyectar un trazador de forma instantánea en la corriente de
alimentación del reactor, para poder medir la concentración del trazador en la corriente del
efluente en función del tiempo.
La cantidad E(t) se conoce como función de la distribución de tiempos de residencia. Es la
función que describe de manera cuantitativa cuánto tiempo han pasado diferentes
elementos del fluido dentro del reactor (Fogler, 2016).
Suponiendo que el flujo volumétrico es constante, se puede definir E(t) como sigue:
𝐸(𝑡) =
𝐶(𝑡)
∞
∫0 𝐶(𝑡)𝑑𝑡
(3.1)
Donde:
•
•
•
E(t): Función de distribución de tiempos de residencia.
C(t): Concentración molar en función del tiempo.
t: Tiempo.
3.3 CARACTERÍSTICAS DE LA DTR
3.3.1
FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN ACUMULATIVA
La fracción del flujo de salida que ha estado en el reactor por un tiempo menor a t se obtiene
sumando la función E(t) para todos los tiempos inferiores a ese valor, lo que se expresa
matemáticamente mediante una integral:
𝑡
∫ 𝐸(𝑡)𝑑𝑡 = 𝐹(𝑡)
(3.2)
0
Donde:
• 𝐹(𝑡): Función acumulativa de la DTR.
3.3.2
TIEMPO DE RESIDENCIA MEDIO
El tiempo medio de residencia (𝑡𝑚 ) es el tiempo promedio que una molécula permanece
en el reactor:
5
∞
𝑡𝑚 = ∫ 𝑡𝐸(𝑡)𝑑𝑡
(3.3)
0
Donde:
•
𝑡𝑚 : Tiempo medio de residencia.
En flujo constante y sin dispersión, es igual al tiempo espacial:
𝑡𝑚 = 𝜏 =
𝑉
𝜐
(3.4)
Donde:
•
•
•
3.3.3
𝜏: Tiempo espacial
𝑉: Volumen del reactor
𝜐: Flujo volumétrico
VARIANZA
Su magnitud indica la dispersión de la distribución; a mayor varianza, la dispersión también
lo es. Se define como sigue:
∞
2
𝜎 = ∫ (𝑡 − 𝑡𝑚 )2 𝐸(𝑡)𝑑𝑡
(3.5)
0
3.3.4
ASIMETRÍA
Su magnitud mide el grado de asimetría de una distribución, en una dirección u otra,
utilizando como referencia a la media. Se define como sigue:
3
𝑠 =
1
∞
3 ∫
𝜎 ⁄2 0
(𝑡 − 𝑡𝑚 )3 𝐸(𝑡)𝑑𝑡
(3.6)
3.4 DTR EN REACTORES IDEALES
En el análisis de reactores ideales, la conversión en reacciones de primer orden varía según el
tipo de reactor.
3.4.1
REACTORES PFR
6
La ecuación utilizada para calcular la conversión en un reactor PFR ideal para una reacción
de primer orden es:
𝑋 = 1 − 𝑒 −𝑘𝜏
(3.7)
Donde:
•
•
3.4.2
𝑋: Conversión
𝑘: Constante de velocidad de reacción
REACTORES CSTR
Para un reactor CSTR ideal operando con una reacción de primer orden, la ecuación para
el cálculo de conversión es:
(3.8)
𝜏𝑘
𝑋=
1 + 𝜏𝑘
Con el objetivo de usar la DTR para predecir la conversión en un reactor no ideal, se modela
el reactor real de distintas maneras y se clasifica el modelo según el número de parámetros
ajustables que se extraigan de los datos de la DTR.
3.5 DTR EN REACTORES NO IDEALES
3.5.1
MODELO DE SEGREGACION
Cuando los elementos del fluido de distintas edades no se mezclan en absoluto y éstos
permanecen segregados unos de otros, se dice que el fluido está totalmente segregado
(Fogler, 2016). Se agrupan todas las moléculas que tienen el mismo tiempo de residencia
en el reactor, tal que la distribución de tiempo está dada por la DTR del reactor estudiado:
𝑑𝑥̅ = 𝑋(𝑡) ∗ 𝐸(𝑡)𝑑𝑡
(3.9)
Así, la conversión media es:
∞
𝑥̅ = ∫ 𝑋(𝑡)𝐸(𝑡)𝑑𝑡
(3.10)
0
3.5.2
MEZCLADO MAXIMO
En el reactor con entradas laterales, el mezclado ocurre en el momento más temprano
posible, de manera congruente con la DTR. De este modo, el efecto de la mezcla ocurre en
etapa temprana como en todo el reactor; a tal situación se le llama condición de mezclado
máximo (Fogler, 2016).
7
Se define λ como el tiempo que el fluido tarda en desplazarse de un punto en particular
hacia el extremo del reactor.
Ilustración 1: Modelo de mezclado máximo en un reactor de flujo-tapón con entradas laterales
La velocidad del flujo volumétrico dentro del reactor es:
∝
𝑣(λ) = 𝑣0 ∫ 𝐸(λ)dλ = 𝑣0 [ 1 − 𝐹(λ)]
(3.11)
0
Donde:
•
•
𝑣(λ): velocidad del flujo volumétrico
𝑣0 : velocidad inicial del flujo volumétrico
Efectuando un balance molar para A entre λ y λ+∆λ, se obtiene:
𝑑𝐶𝐴
𝐸(𝜆)
= −𝑟𝐴 + (𝐶𝐴 − 𝐶𝐴0)
𝑑λ
1 − 𝐹(𝜆)
(3.12)
Donde:
•
•
𝐶𝐴 : Concentración de A a un tiempo λ
𝐶𝐴0 : Concentración inicial de A
Así en términos de conversión:
𝑑𝑋
𝑟𝐴
𝐸(𝜆)
=
+
(𝑋)
𝑑λ
𝐶𝐴0 1 − 𝐹(𝜆)
(3.13)
8
3.5.3
MODELO DE TANQUE EN SERIE
Modela el reactor tubular no ideal como una serie de CSTRs de igual tamaño, para
determinar el número de tanques ideales en serie que dan la misma DTR que el reactor no
ideal.
Para una reacción de primer orden, la conversión se puede calcular como
𝑋 =1−
1
(1 + 𝜏𝑖 𝑘)𝑛
(3.14)
Donde:
𝜏𝑖 =
3.5.4
𝑉
(3.15)
𝑣0 𝑛
MODELO DE DISPERSIÓN
Se considera que hay dispersión axial del material, regida por una analogía a la ley de
difusión de Fick, superpuesta al flujo (Fogler, 2016).
Se realiza balance de un pulso de trazador con dispersión
𝜕𝐶
𝐷𝑎 𝜕𝑧 𝑇2 −
𝜕(𝑈𝐶𝑇)
𝜕𝑧
𝜕𝐶
= 𝜕𝑡𝑇
(3.16)
Donde:
•
•
U: velocidad superficial
Da: coeficiente de dispersión efectiva
La cantidad Da se conoce como numero de Damköhler para la convección
𝐷𝑎 =
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝐴 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛
= 𝑘𝜏
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐴 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛
Además, el termino adimensional Per, es el número de Peclet:
𝑃𝑒𝑟 =
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛
𝑈𝑙
=
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑛𝑎𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑖𝑓𝑢𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝐷𝑎
Donde l es el termino característico de longitud.
La solución analítica para un sistema cerrado, donde la conversión de una reacción de
primer orden es
𝑃𝑒𝑟
4𝑞𝑒 2
1−𝑋 =
(1+𝑞)2 𝑒
𝑃 𝑞
𝑃𝑒𝑟 𝑞
( 𝑒𝑟
2 ) − (1+𝑞)2 𝑒 2
(3.17)
9
Donde q viene dado por
𝑞 = √1 +
4𝐷𝑎
(3.18)
𝑃𝑒𝑟
Para conocer Per y Da, se usan los tm y θ2 experimentales obtenidos a partir de los datos de
la DTR. Para un sistema cerrado-cerrado por inyección pulso, se obtiene
𝜃2
2
𝑡𝑚
=
2
𝑃𝑒𝑟
−
2
(𝑃𝑒𝑟 )2
(1 − 𝑒 −𝑃𝑒𝑟 )
(3.19)
3.6 RELACIÓN ENTRE MODELOS
En el estudio de reactores químicos, los modelos de segregación, mezclado máximo y tanques
en serie han sido identificados como equivalentes cuando se trata de reacciones de primer orden
(Fogler, 2016). Esto implica que, desde un punto de vista matemático y práctico, ambos
enfoques conducen a los mismos resultados en términos de conversión y comportamiento del
reactor, lo que facilita la elección del modelo más conveniente para el análisis y diseño de
procesos químicos.
4. SEGURIDAD EN LABORATORIO
El trabajo de laboratorio implica una exposición a NaCl, que trae consigo ciertos riesgos
mínimos a la salud, por lo que se adjunta la ficha de seguridad para el compuesto (Fisher
Scientific, 2024).
5. METODOLOGÍA
Para llevar a cabo la experimentación los equipos y materiales necesarios serán:
•
•
•
•
•
Rotámetro
Conductímetro
Cronómetro
Jeringa
Manguera
•
•
•
•
Reactor CSTR
Reactor PFR
Agitador magnético
Trazador de NaCl (Cloruro de
sodio)
•
Guantes quirúrgicos
Elementos de protección personal:
•
Delantal
5.1 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
5.1.1
CALIBRACIÓN DE EQUIPOS
Antes de comenzar con el experimento, es necesario y correcto calibrar el rotámetro y los
conductímetros a utilizar.
•
Rotámetro: Se calibra midiendo el tiempo que tarda en llenar una probeta a
diferentes alturas del rotámetro, realizando tres mediciones por altura para
relacionar la altura con el flujo volumétrico experimental.
10
•
Conductímetro: Fue calibrado previamente por el profesor, y los datos fueron
proporcionados en CANVAS.
5.1.2
DEFINICIÓN DE SISTEMAS
El montaje experimental consta de dos reactores en serie: CSTR y PFR2. El CSTR estará
sobre un agitador magnético con tres velocidades. El sistema incluye tres puntos de
inyección de trazador (I1, I2, I3) y dos puntos de medición de conductividad (M1, M2).
Tabla 1: Sistemas y variables de estudio
Sistema
Variable de estudio
Punto de inyección
Punto de medición
(1) CSTR
Agitación
I2
M1
(2) CSTR-PFR2
Flujo
I2
M2
Figura 1: Diagrama de montaje experimental
5.1.3
EXPERIMENTOS
•
•
Sistema 1: Se inyecta una solución de NaCl en I2 y se mide la conductividad en M1
con el agitador en baja y alta intensidad, manteniendo un flujo constante.
Sistema 2: Se inyecta NaCl en I2 y se mide la conductividad en M2, variando el flujo
a tres alturas del rotámetro en el sistema CSTR-PFR2.
6. TRATAMIENTO DE DATOS
6.1 RECOLECCIÓN DE DATOS
Para garantizar la confiabilidad de los datos obtenidos, cada experimento se realizará dos veces
con el objetivo de detectar posibles errores en la toma de datos. Posteriormente, se llevará a
cabo un análisis estadístico utilizando el software Statgraphics, el cual permitirá evaluar:
•
•
La comparación de varianzas y desviaciones estándar entre ambas muestras para
determinar si existen diferencias significativas.
La normalidad de los datos y la presencia de valores atípicos, lo que asegurará la validez
de los resultados y la adecuada aplicación de pruebas estadísticas.
11
Este análisis es fundamental para verificar la precisión y consistencia de los datos antes de su
interpretación y uso en cálculos posteriores.
6.2 TRATAMIENTO DEL ERROR
Con respecto al cálculo del error, se utilizará el error relativo. Se decide utilizar el error relativo
dado que podremos calcular la conversión de un reactor ideal con ecuaciones de diseño de
reactores. Así, definimos el error relativo como:
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 (%) =
𝑋𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 − 𝑋𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎
∙ 100%
𝑋𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎
Donde:
•
𝑋𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 = Valor de conversión obtenido de forma experimental.
•
𝑋𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎 = Valor de conversión obtenido para un reactor ideal.
Se analizará si todo lo que ha ingresado de trazador ha salido del sistema, y esto se hará
mediante el cálculo de moles de entrada y salida con respecto al tiempo. Se definen las
siguientes ecuaciones:
𝑁0 − 𝑁𝑓
∙ 100% ≤ 10%
𝑁0
𝑡𝑓
𝑁𝑓 = 𝜐 ∙ ∫ 𝐶(𝑡)𝑑𝑡
0
Donde:
•
𝑡𝑓 = Tiempo final de medición
•
•
•
𝑁𝑓 = Número de moles de trazador que han salido del sistema
𝑁0 = Número de moles de trazador ingresados al sistema
𝜐 = Flujo volumétrico
De esta forma, podemos determinar el número de moles que han salido hasta un tiempo 𝑡𝑓 . Se
tiene un 10% de tolerancia con respecto a los moles ingresados y retirados del sistema, para
que los valores obtenidos sean relevantes y tengan un valor experimental.
6.3 CALIBRACIÓN DE EQUIPOS
Es necesario calibrar los equipos de medición a utilizar, por lo que analizaremos los siguientes
equipos:
•
•
Rotámetro: Se calibrará en la sesión de laboratorio experimental.
Conductímetro: Datos obtenidos mediante CANVAS (Anexo Tabla 2), de tal forma
podemos obtener la ecuación que modela los conductímetros.
12
Para el conductímetro 1 (M1), obtenemos el siguiente modelo:
𝑀1 = 82,109 ∙ 𝐶 + 0,2206
𝑅2 = 0,9972 ; 𝑆 = 1,016
De igual manera, para el conductímetro 2 (M2), se obtiene el siguiente modelo:
𝑀2 = 93,103 ∙ 𝐶 + 0,1872
𝑅2 = 0,9996 ; 𝑆 = 1,151
Donde:
•
•
•
𝑀𝑖 : Conductividad medida en medidor i
𝐶 : Concentración molar de NaCl
𝑆 : Desviación estándar
Se relacionarán las mediciones de conductividad con su recta de operación para obtener la
concentración de NaCl. Luego, se graficará la concentración vs tiempo y se calculará el área
bajo la curva (A) usando el método del trapecio:
b
h
∫a f(x) dx ≈ 2 ( f(x0 + 2 ∑n−1
i=1 f(xi ) + f(xn ) ) donde h =
b−a
n
De esta forma, es posible obtener E(t), la que se graficará vs tiempo para determinar la curva
de DTR. Se utilizará el método que mejor logre ajustar los datos. F(t) se obtiene a partir del
área bajo la curva de E(t) entre un tiempo 0 y t, obteniendo así la función de distribución
acumulativa.
7. RESULTADOS ESPERADOS
Se compararán las conversiones teórica y experimental, esperando que la conversión
experimental sea siempre menor que la teórica. Para los dos sistemas estudiados (CSTR y
CSTR + PFR), se anticipan resultados distintos:
•
•
En el sistema 1 (CSTR), se espera que la conversión aumente y que la longitud de la curva
de DTR disminuya al incrementar la agitación. Esto se debe a que una mayor agitación
reduce las zonas de baja turbulencia dentro del reactor, mejorando la mezcla y favoreciendo
la reacción.
En el sistema 2 (CSTR + PFR), al aumentar el flujo volumétrico, se espera una disminución
en el tiempo de residencia, lo cual podría reducir la conversión, ya que menos moléculas
tienen tiempo suficiente para reaccionar antes de salir del reactor. Sin embargo, también es
posible que la conversión aumente, ya que un mayor flujo puede generar más turbulencia,
intensificando la agitación convectiva y favoreciendo la reacción.
13
8. BIBLIOGRAFÍA
Danckwerts, P. V. (1953). Continuous flow systems: Distribution of residence times. Chemical
Engineering Science, 2(1), 1-13. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/00092509(53)80001-1
Fisher Scientific. (2024). Hoja de datos de seguridad del cloruro de sodio (NaCl).
https://www.fishersci.es/store/msds?partNumber=15450207&productDescription=mlsodium-chloride-m-aq-soln-ph-autoc&keyword=true&countryCode=ES&language=es
Fogler, H. S. (2016). Elements of chemical reaction engineering / H. Scott Fogler.
https://go.openathens.net/redirector/udec.cl?url=http://bibliografia.udec.cl/coleccione
s/233084-9780133887518-Elements_of_chemical_reaction_engineering/index.html
9. ANEXOS
Tabla 2: Datos de calibración de conductímetros, sus promedios simples y su desviación estándar.
Concentracion
(M)
0
0.001
0.004
0.008
0.03
Conductividad (mS)
M1
M2
0.16
0.158
0.155
0.155
0.157
0.157
0.278
0.271
0.273
0.274
0.271
0.273
0.606
0.597
0.607
0.592
0.609
0.582
0.919
0.948
0.943
0.947
0.936
0.947
2.629
2.989
2.649
2.959
2.709
2.969
Promedio simple
M1
M2
Desviación estándar
M1
M2
0.157
0.157
0.003
0.002
0.274
0.273
0.004
0.002
0.607
0.590
0.002
0.008
0.933
0.947
0.012
0.001
2.662
2.972
0.042
0.015
14
y = 93.103x + 0.1872
R² = 0.9996
y = 82.109x + 0.2206
R² = 0.9972
M1
M2
0.03
0.0275
0.025
0.0225
0.02
0.0175
0.015
0.0125
0.01
0.0075
0.005
0.0025
0
Conductividad (mS)
Conductividad vs Concentración para M1 y M2
3.000
2.750
2.500
2.250
2.000
1.750
1.500
1.250
1.000
0.750
0.500
0.250
0.000
Concentración (M)
Figura 2: Relación entre la conductividad M1 y M2 vs concentración de la solución.
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