Cinetica
Páginas: 6 (1350 palabras)
Publicado: 24 de marzo de 2011
Problema 1 [Problema 1 II-2008]
Se realiza la reacción [pic]en un reactor discontinuo de laboratorio. La reacción se efectúa a 100 °C y una presión de 1 atmosfera (constante). Durante el transcurso de la reacción se obtuvo los siguientes datos:
|Tiempo (min) |0 |2 |3 |4 |5 |6 |
|Pt(at)|2 |2,1 |2,2 |2,3 |2,35 |2,4 |
Solución:
Problema 4 [Problema 3 III-2006].
Las soluciones acuosas de diazobenceno se descomponen irreversiblemente de acuerdo a la reacción [pic]. Se realiza un experimento a 50 °C y 1 atm de presión, con una concentración inicial de BN2 de 10 g/L (PM de BN2 = 105 g/gmol). Losdatos obtenidos se muestran a continuación:
|T, min |6 |9 |12 |14 |18 |
|Volumen de O2 V cm3 |3,41 |7,78 |23,00 |29,33 |32,60 |
El proceso se desarrolla a 45 °C, determine la expresión cinética que ajuste losdatos y evalúe el valor de las constantes.
Solución:
Problema 6 [Quiz 4, III-2008]
Se efectúa la descomposición en fase gaseosa [pic]. En un reactor por lotes de volumen constante. Las pruebas 1 a 5 se realizan a 100°C, la 6 se efectúa a 110 °C.
1. Determine el orden de la reacción y la velocidad de reacción específica.
2. Calcule la energía de activación de la reacción.|Prueba |Concentración inicial CA0 |Vida media t1/2 |
| |(gmol/L) | |
|1 |0,025 |4,1 |
|2|0,0133 |7,7 |
|3 |0,01 |9,8 |
|4 |0,05 |1,96 |
|5|0,075 |1,3 |
|6 |0,025 |2 |
Solución:
Problema 7 [Problema 2 II-2003]
El reactante A se descompone de la siguiente forma:[pic], con k1 = 0,1 min-1, k2 = 0,1 min-1,E1/R = 15 000K y E2/R = 8 000K. R es el producto deseado y S es indeseado. Se ha de obtener R a partir de 15 L/min de alimentación pura en A a una concentración de 1 mol/L.
a) Recomiende una temperatura y un sistema de reacción adecuados para la producción de R. Justifique.
b) Calcule el volumen de un reactor PFR que maximice el flujo molard e salida de R. A estas condiciones óptimas calculeel rendimiento global (YR(.
c) Calcule el volumen de un reactor CSTR que maximice el flujo molard e salida R. A estas condiciones óptimas calcule el rendimiento global (YR).
Recuerde que la ecuación diferencial de primer orden lineal:
[pic]
[pic]
Solución:
Problema 8 [Problema 3 II-2004].
Para la siguiente secuencia de reacciones múltiples gaseosas
[pic]
Con:
[pic], [pic]y[pic], todas en m2/(kgcatּs)
a) Recomiende una temperatura y un sistema de reacción adecuados para la producción de B. Justifique.
b) Si A entra a una concentración de 0,01 mol/dm3, con un flujo volumétrico de 0,0025 m3/s y una temperatura de 848 K, calcule el peso de catalizador en un reactor CSTR fluidizado isotérmico que maximiza el flujo molar de salida de B. A estas condiciones óptimas...
Se realiza la reacción [pic]en un reactor discontinuo de laboratorio. La reacción se efectúa a 100 °C y una presión de 1 atmosfera (constante). Durante el transcurso de la reacción se obtuvo los siguientes datos:
|Tiempo (min) |0 |2 |3 |4 |5 |6 |
|Pt(at)|2 |2,1 |2,2 |2,3 |2,35 |2,4 |
Solución:
Problema 4 [Problema 3 III-2006].
Las soluciones acuosas de diazobenceno se descomponen irreversiblemente de acuerdo a la reacción [pic]. Se realiza un experimento a 50 °C y 1 atm de presión, con una concentración inicial de BN2 de 10 g/L (PM de BN2 = 105 g/gmol). Losdatos obtenidos se muestran a continuación:
|T, min |6 |9 |12 |14 |18 |
|Volumen de O2 V cm3 |3,41 |7,78 |23,00 |29,33 |32,60 |
El proceso se desarrolla a 45 °C, determine la expresión cinética que ajuste losdatos y evalúe el valor de las constantes.
Solución:
Problema 6 [Quiz 4, III-2008]
Se efectúa la descomposición en fase gaseosa [pic]. En un reactor por lotes de volumen constante. Las pruebas 1 a 5 se realizan a 100°C, la 6 se efectúa a 110 °C.
1. Determine el orden de la reacción y la velocidad de reacción específica.
2. Calcule la energía de activación de la reacción.|Prueba |Concentración inicial CA0 |Vida media t1/2 |
| |(gmol/L) | |
|1 |0,025 |4,1 |
|2|0,0133 |7,7 |
|3 |0,01 |9,8 |
|4 |0,05 |1,96 |
|5|0,075 |1,3 |
|6 |0,025 |2 |
Solución:
Problema 7 [Problema 2 II-2003]
El reactante A se descompone de la siguiente forma:[pic], con k1 = 0,1 min-1, k2 = 0,1 min-1,E1/R = 15 000K y E2/R = 8 000K. R es el producto deseado y S es indeseado. Se ha de obtener R a partir de 15 L/min de alimentación pura en A a una concentración de 1 mol/L.
a) Recomiende una temperatura y un sistema de reacción adecuados para la producción de R. Justifique.
b) Calcule el volumen de un reactor PFR que maximice el flujo molard e salida de R. A estas condiciones óptimas calculeel rendimiento global (YR(.
c) Calcule el volumen de un reactor CSTR que maximice el flujo molard e salida R. A estas condiciones óptimas calcule el rendimiento global (YR).
Recuerde que la ecuación diferencial de primer orden lineal:
[pic]
[pic]
Solución:
Problema 8 [Problema 3 II-2004].
Para la siguiente secuencia de reacciones múltiples gaseosas
[pic]
Con:
[pic], [pic]y[pic], todas en m2/(kgcatּs)
a) Recomiende una temperatura y un sistema de reacción adecuados para la producción de B. Justifique.
b) Si A entra a una concentración de 0,01 mol/dm3, con un flujo volumétrico de 0,0025 m3/s y una temperatura de 848 K, calcule el peso de catalizador en un reactor CSTR fluidizado isotérmico que maximiza el flujo molar de salida de B. A estas condiciones óptimas...
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