Bateria 2 rcta

EXPERIMENTACIÓN DE LA INGENIERÍA QUÍMICA II

BATERÍA DE REACTORES CONTINUOS
DE TANQUE AGITADO. ESTUDIO DEL
ESTADO ESTACIONARIO
ASIGNATURA 34764
Curso 2013-2014

HÉCTOR GARCÍA VÁZQUEZ
GONZALO ROIG SÁNCHEZ

GRUPO L4
PAREJA P6

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ÍNDICE
1.

INTRODUCCIÓN
1.1. Balance de materia de un RCTA
1.2. Balance de materia en una batería de dos RCTA
conectados en serie
1.3. Reacción desaponificación del acetato de etilo con el
NaOH
1.4. La reacción de saponificación del acetato de etilo en un
RCTA
1.5.

La reacción de saponificación en una batería de dos RCTA

2.

OBJETO DE LA PRÁCTICA

3.

DISPOSITIVO EXPERIMENTAL

4.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
4.1. Preparación y valoración de las disoluciones
4.2. Procedimiento experimental

5.

PRESENTACIÓN DERESULTADOS
5.1. Valoración de las disoluciones y cálculo de los caudales
5.2. Datos generales
5.3. Determinación de la constante cinética de la reacción
5.4. Comprobación experimental del funcionamiento de una
batería RCTA

6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

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1.- INTRODUCCIÓN
1.1. Balances de materia en un RCTA
El reactor que va a ser utilizado en este experimento es un reactor continuo detanque agitado (RCTA). Este reactor está caracterizado por:
- Tener una dinámica continúa, es decir que los reactantes entran y los productos
resultantes salen continuamente.
- Presenta una agitación perfecta, con lo cual, la composición de la corriente de
salida es la misma en cualquier punto del sistema.
El balance de materia de un RCTA, teniendo en cuenta las características
anteriores,presentará:
1) Temperatura y composición uniformes, lo cual explicará que la
velocidad de reacción permanezca constante.
2) Estado estacionario.
3) Densidad constante a lo largo del sistema, debido al estado físico que
presentan reactantes y productos, el cual es líquido.
4) Varía según sea el componente (Aj) al cual esté referido.
(1)

1.2. Balance de materia en una batería de dos RCTAconectados en serie
Para alcanzar una mayor conversión en una determinada reacción se puede optar
por la elección de conectar dos reactores (RCTA) en serie, dónde las concentraciones de
salida salida del primer reactor donde se desarrolla una determinada reacción, son
iguales que las de la entrada en un segundo reactor y vuelve a reaccionar alcanzando
una mayor conversión.

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En estecaso, el balance de materia de componente Aj siguiendo las mismas pautas
anteriormente nombradas se define como:


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3

1.3 Reacción de saponificación del acetato de etilo con el NaOH
La reacción se desarrolla acorde a la siguiente estequiometría :

Ésta posee una cinética compleja por la formación de productosintermedios que
transcurre mediante 5 etapas elementales, no obstante a concentraciones pequeñas de reactantes,
se puede suponer:
a) Una concentración del complejo de adición muy baja.
b) Consideración de velocidades de reacción inversas despreciables frente de
las directas.
Por ello, se admite que la reacción es irreversible y de segundo orden (dependiendo
únicamente de éster y álcali) ,siendo:
(4)

1.4 La reacción de saponificación del acetato de etilo en un RCTA
Dicha reacción se lleva a cabo con las mismas concentraciones molares de
ambos reactivos (c1o=c2o). Por lo que la cinética resulta del siguiente modo:
r

k c

c

kc

(5)

Aplicando esta característica a la cinética y modificando el balance de materia,
se podrá hallar la constante cinética de la reacción:
kc

c

(6)

c τ

1.5 La reacción de saponificación en una batería de dos RCTA
Aplicando la cinética de la reacción de saponificación al balance de materia, la
cinética que cada reactor presentará resultará:

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Referido siempre en función de las concentraciones de NaOH.

2.- OBJETIVO
El principal objeto de este...