Bachiller

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Defensa
Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Nacional
Núcleo Falcón- Extensión Punto Fijo
Petroquímica V Semestre Sección “B”
Ing. De las Reacciones Químicas
Prof: Ing. Yrianna López

Flujo no ideal



Integrantes:
Arvelo Gregori C.I. 21.155.682
Zavarce Argenis C.I. 20.551.362Punto Fijo, Junio de 2012

Flujo no ideal
Hasta ahora nos hemos limitado al estudio de dos tipos de flujos ideal es: en pistón y en mezcla completa. Aunque el comportamiento real de los reactores nunca se ajusta exactamente a estas situaciones idealizadas, en muchos casos se aproxima tanto a estas condiciones que podemos admitir este comportamiento ideal sin incurrir en error apreciable, sinembargo, en otros casos las desviaciones pueden ser muy grandes y originarse por formación de canal +ziones del flujo, por recirculación del fluido, o por formación de zonas estancadas o muertas en el reactor Los problemas del flujo no ideal están íntimamente relacionados con los de cambio de escala, ya que la decisión de si ha de ensayarse o no en planta piloto depende, en gran parte, de nuestrocontrol sobre las variables más importantes del proceso. A menudo, el factor no controlable en el cambio de escala es la magnitud de la no idealidad del flujo, y. con frecuencia, este factor difiere ampliamente entre las unidades grandes y las pequeñas; por consiguiente, el desconocimiento de este factor puede conducir a grandes errores en el diseño. En este ensayo estudiamos el flujo no idealpara adquirir una idea intuitiva de la magnitud de este fenómeno en diferentes tipos de reactores, al objeto de saber si han de considerarse o no como ideales, y cómo han de estudiarse en el caso no ideal para abordar su resolución de una manera racional, de acuerdo con los conocimientos actuales sobre esta cuestión.

Reactor de lecho fijo isotérmico

En reacciones de fase líquida, laconcentración de los reactantes no está afectada en gran manera por cambios en la presión total del sistema. Por lo tanto podemos ignorar el efecto de la caída de presión en la velocidad de reacción en el diseño de los reactores químicos en fase líquida. Sin embargo, en las reacciones en fase heterogénea, la concentración de las especies reaccionantes es proporcional a la presión total del sistema, yconsecuentemente, si no tenemos en cuenta la caída de presión en el reactor podemos obtener fallos de operación en el reactor no previstos.
 La forma diferencial de la ecuación de diseño en términos del peso de catalizador es
|
Además
|
Si tomamos como ejemplo la reacción de primer orden isotérmica que se lleva a cabo en un reactor de lecho fijo
|

La ley de velocidad correspondiente es|
  Sustituyendo el valor de la CA en la expresión de la velocidad
|
Cuanto mayor sea la pérdida de presión en el reactor menor será la velocidad de reacción. Si sustituimos la expresión de la velocidad de reacción en el avance de masa
|
Como FA0=CA0QA0, y asumiendo operación en condiciones isotérmicas
|

Reactor de lecho fijo Adiabático
En la práctica se encuentra con mayorfrecuencia los reactores adiabáticos que los isotérmicos. Puesto que no existe intercambio de calor con los alrededores están ausentes los gradientes radiales de temperatura. Todo el calor generado o absorbido por la reacción química se manifiesta como variación de la entalpia de la corriente fluida. Por lo tanto además del balance de materia, es necesario escribir una ecuación de balance de energíapara el reactor. La transferencia de calor entre el sólido y el fluido es suficientemente rápida como para que esté justificado suponer que todo el calor generado o absorbido en el reactor se transmite instantáneamente hacia o desde el sólido. Por ello es necesario únicamente hacer un balance de calor al fluido que entra y que sale de una sección elemental y despreciando la conducción longitudinal...