Materia

Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Cuyo
PROGRAMA DE ASIGNATURA

Asignatura: Carrera: Año:

PROCESOS UNITARIOS
INGENIERIA INDUSTRIAL

2009

Semestral: 60 hs. Semanal: 4 hs.

OBJETIVOS:
Que el alumno: . Disponga de la información más adecuada para abordar el estudio de las reacciones químicas a escala industrial. . Pueda seleccionar y ejecutar el diseño de procesos de unreactor. . Pueda verificar y optimizar el funcionamiento de un reactor químico, para que alcance su mejor nivel operativo.

UNIDAD 1: -- CINÉTICA de las REACCIONES HOMOGÉNEAS A- Conceptos de cinética. Objeto e importancia de la cinética química. Clasificación de las reacciones. Definición de la velocidad de reacción ( en función de las propiedades intensivas). Relación entre estequiometría ycinética. Reacciones simples y múltiples. Reacciones elementales y no elementales. Punto de vista cinético del equilibrio de las reacciones elementales. Molecularidad y orden de reacción. Conversión. Constante de la velocidad de reacción ( unidades, demostración ). Relación entre las const. de velocidad de reacción y la de equilibrio. Factores que afectan la velocidad de reacción. Reactivo limitante.Graficaciones.B- Ecuación de Arrhenius. Energía de activación y dependencia de la temperatura. Métodos de obtención de los parámetros cinéticos ( método integral, diferencial , de las concentraciones iniciales, del tiempo medio, etc.). Reactor discontinuo de volumen variable ( conceptos ). Grado de avance de la reacción y conversión.-- PRACTICO nº1: Obtención y Determinación de los ParámetrosCinéticos.UNIDAD 2 -- REACTORES IDEALES, BALANCE de MATERIA A.-Clasificación de los reactores químicos. Reactores de Mezcla Perfecta. Reactor Discontinuo. Propiedades intensivas. Graficaciones. Características. Usos. Balance de materia. Tiempo de reacción, tiempo muerto. Producción. Reactor Tanque Agitado. Propiedades intensivas. Graficación. Usos. Características. Balance de materia. Tiempo espacial.Velocidad espacial. Coeficiente volumétrico._ B.- Reactor Flujo Pistón. Propiedades intensivas. Graficación. Usos. Características. Balance de materia. Tiempo espacial. Velocidad espacial. Coeficiente volumétrico. Reactor Semicontinuo. Propiedades intensivas. Graficación. Usos. Características.-- PRACTICO nº2: Reactores Ideales. Balance de Materia.-

Procesos Unitarios

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UNIDAD 3:--DISEÑO para REACCIONES SIMPLES HOMOGÉNEAS: A.- Comparación de tamaños en sistemas de un solo reactor. Reactor Tanque Agitado Reactor Flujo Pistón. Sistemas de reactores múltiples. En serie o en paralelo. Reactores Tanque Agitados de igual o distinto tamaño. Graficación. Determinación del sistema más adecuado.B Reactor con Recirculación. Relación de recirculación. Usos. Balance de Materia. Graficación.Reacciones autocatalíticas. Recirculación óptima. Graficación.-- PRACTICO nº3: Multireactores.UNIDAD nº4: DISEÑO para REACCIONES COMPLEJAS HOMOGÉNEAS: 4a.- Reacciones en serie y en paralelo. Reacciones en paralelo. Estudio cualitativo. Estudio cuantitativo. Rendimiento fraccional qlobal e instantáneo.4b.- Reacciones en serie. Reacciones sucesivas de 1r orden. Estudio cualitativo y cuantitativo.Graficación. Características de funcionamiento. Reacciones serie-paralelo. Graficación. Reacciones reversibles en serie y/o paralelo. Graficación.-- PRACTICO Nº4: Reacciones múltiples.UNIDAD 5: -- DISEÑO para REACCIONES SIMPLES HOMOGÉNEAS NO ISOTÉRMICAS y NINA: A.- Balance de Energía para reactores de Mezcla Perfecta. Reactor Discontínuo. Balance de Energía. Diseño isotérmico. Diseño adiabático.Diseño No isotérmico con intercambio. Reacciones endo y exotérmicas, irreversibles y reversibles. Graficación. Reactor Tanque Agitado. Balance de Energía. Diseño adiabático. Diseño No isotérmico con intercambio. Reacciones endo y exotérmicas, irreversibles y reversibles. Graficación. Estabilidad del reactor Tanque Agitado. Punto no estable. Apagado y autoencendido del reactor. Histérisis....