Algoritmo Para Resolver Reacciones Complejas

6.3 ALGORITMO PARA RESOLVER
REACCIONES COMPLEJAS
CINÉTICA Y CATÁLISIS

Sandra Isela Bartolo Rodriguez
Mario Osvaldo herrera Rubio
Daniel Padrón Avilez
Félix Manuel Ramos Herrera
Josías Robledo Martínez

1511010
1569752
1526662
1492995
1526942

6.3 ALGORITMO PARA RESOLVER REACCIONES COMPLEJAS





Muchas veces al tratar con sistemas de reacción complejos,
estos pueden llegar a implicarcombinaciones de reacciones en
paralelo o en serie, y es por eso que se necesita recurrir a
revolvedores de EDO para facilitar la resolución de este tipo de
problemas usando moles de Nj o flujos molares Fj, en vez de un
factor de conversión. Para sistemas líquidos, la concentración
suele ser la variable preferida que se emplea en las ecuaciones
de balance molar, mientras que para sistemas gaseosos elflujo
molar suele ser la variable preferida en la ecuación del balance
molar.
Es por esto que a partir de ahora hablaremos detalladamente
acerca de las diferentes maneras para crear algoritmos y
emplearlos con revolvedores de EDO para obtener la solución
de estos.

6.3.1 BALANCES DE MOLES



 
Balance
molar
…(1)



Esta ecuación, es una ecuación general
para el balance de moles para
cualquierespecie química j que esté
entrando en, saliendo de, reaccionando
en o acumulándose dentro de cualquier
volumen del sistema V.

ECUACIONES PARA REACTOR INTERMITENTE (POR
LOTES)







 Cantidades molares (gas o líquido)
…(1)
...(2)
Concentración (líquido)
… (3)
… (4)

ECUACIONES PARA REACTOR PFR Y LECHO
EMPACADO


 Cantidades molares (gas o líquido)



Concentración (líquido)

ALGORITMO DEDISEÑO DE REACCIONES DE REACCIONES
ISOTÉRMICAS PARA REACCIONES MÚLTIPLES






  Enumerar cada una de las
1.reacciones:
(1) A + 2B  C
(2) 3A + C  2D
2.- Se debe escribir balances molares
para cada una de las especies:



  Escribir la rapidez neta de reacción
3.para cada especie:



4.- Escribir la ley de rapidez para una
especie de cada reacción:



 5.- Para cada reacción, relacionarla
rapidez de reacción de cada especie
entre sí mediante la siguiente
ecuación :



  Combinar todas las ecuaciones de
6.rapidez netas, las leyes de rapidez y las
tasas de rapidez relativas para escribir
las tasas de rapidez netas en términos
de concentraciones:



 7.- Para reacciones isótermicas (T=T0)
en fase gaseosa, escribir las
concentraciones en términos de flujos
molares; por ejemplo:

Para reacciones en fase líquida v es
constante, de modo que:



  Escribir la caída de presión en fase
8.gaseosa en términos de flujos molares



9.- Usar un revolvedor de EDO para
combinar los pasos del 1 al 8 y resolver
los perfiles de flujos molares,
concentración y presión; por hacer un
ejemplo.

RAPIDEZ DE
REACCIONES NETAS
PARA REACCIONES
MÚLTIPLES





La rapidez de reaccione netases la suma
de la rapidez de formación de cada
reacción para obtener la rapidez de
formación neta de cada especie.
El punto clave para manejar reacciones
múltiples consiste en escribir la tasa neta
k1
 r1 A k1C A
A


 Bespecie.
* C
… (1)
de cada
k2
B * 
 DE
… (2)
 r2 B k 2C B

D  A k3  F  B
k4

2 B *   G  H

 r3 D k3C D C A

 r4 B k 4C

2
B

… (3)
… (4)

En las reaccionespasadas se plantearon
primeramente las tasas de reacción para
cada una de las reacciones participantes
suponiendo que cada una de ellas es
elemental.
 Las leyes de rapidez de reacción están
relacionadas entre si de forma general por:


… (5)



Reacción 1



De (1) obtenemos las tasas de reacción
para las demás especies de esa reacción
a partir de (5).

Despejando para
reacción
obtenemos
r k C que: r
1A

1

A

1B

cada

k1C A

especie

de

r1C k1C A

la



Reacción 2
De (2) obtenemos las tasas de reacción
para las demás especies de esa reacción
a partir de (5).



Despejando para cada especie de la
reacción obtenemos que:

r2 B  k 2C B

r2 D k 2C B

r2 E k 2C B



Reacción 3
De (3) obtenemos las tasas de reacción
para las demás especies de esa reacción
a partir de...