Reactor De Flujo Pistón O Tubular O Pfr, Divisores Y Mezcladores
Páginas: 2 (499 palabras)
Publicado: 19 de mayo de 2012
REACTOR DE FLUJO PISTÓN O TUBULAR O PFR
Un reactor PFR es básicamente un tubo donde se realiza una reacción con cambios en la concentración, la presión y la temperatura, en la dirección axial. Laconversión que se alcanza en un reactor depende del volumen, el tiempo espacial y la velocidad de reacción en el reactor, además del flujo y la concentración del alimento. Estos factores estánrelacionados en la ecuación de diseño propia de este tipo de reactor.
Modelo matemático de Reactor de Flujo Pistón
En estado estacionario, el modelo matemático de un reactor de flujo pistón es el mismopara un reactor de mezcla completa. Los balances de materia y energía se plantean de la misma forma, pero debido a la naturaleza del reactor de flujo pistón la ecuación de diseño se expresa en formaintegral.
El Balance de Materia se plantea para un elemento diferencial de reactor dVR, de la siguiente manera:
(Ec.1)
Simplificando,
(Ec.2)
Sustituyendo cuya diferencialpodemos definir de la siguiente manera: (Ec.3)
Sustituyendo la Ec. 3 en la Ec.2, tenemos
(Ec.4)
Despejando con respecto aobtenemos:
(Ec.5)
De tal forma que integrando obtenemos la ecuación de diseño:
(Ec.6)
La ecuación de diseño puede ser definida en términos del tiempoespacio , que corresponde a la razón de volumen del reactor a flujo volumétrico a la entrada del reactor () en unidades de tiempo.
Tomando en cuenta las siguientes igualdades:
La ecuación de diseñopuede rescribirse de la siguiente manera:
Siendo “τ”, el tiempo espacial; “CA0”, la concentración molar de reactivo límite en la corriente de entrada; “XA” y “rA” la conversión y la velocidad dereacción, respectivamente, del reactivo límite en el reactor.
MEZCLADO
La Figura muestra el esquema de un mezclador que se alimenta de “n” corrientes de entrada y su producto tiene la composición...
Un reactor PFR es básicamente un tubo donde se realiza una reacción con cambios en la concentración, la presión y la temperatura, en la dirección axial. Laconversión que se alcanza en un reactor depende del volumen, el tiempo espacial y la velocidad de reacción en el reactor, además del flujo y la concentración del alimento. Estos factores estánrelacionados en la ecuación de diseño propia de este tipo de reactor.
Modelo matemático de Reactor de Flujo Pistón
En estado estacionario, el modelo matemático de un reactor de flujo pistón es el mismopara un reactor de mezcla completa. Los balances de materia y energía se plantean de la misma forma, pero debido a la naturaleza del reactor de flujo pistón la ecuación de diseño se expresa en formaintegral.
El Balance de Materia se plantea para un elemento diferencial de reactor dVR, de la siguiente manera:
(Ec.1)
Simplificando,
(Ec.2)
Sustituyendo cuya diferencialpodemos definir de la siguiente manera: (Ec.3)
Sustituyendo la Ec. 3 en la Ec.2, tenemos
(Ec.4)
Despejando con respecto aobtenemos:
(Ec.5)
De tal forma que integrando obtenemos la ecuación de diseño:
(Ec.6)
La ecuación de diseño puede ser definida en términos del tiempoespacio , que corresponde a la razón de volumen del reactor a flujo volumétrico a la entrada del reactor () en unidades de tiempo.
Tomando en cuenta las siguientes igualdades:
La ecuación de diseñopuede rescribirse de la siguiente manera:
Siendo “τ”, el tiempo espacial; “CA0”, la concentración molar de reactivo límite en la corriente de entrada; “XA” y “rA” la conversión y la velocidad dereacción, respectivamente, del reactivo límite en el reactor.
MEZCLADO
La Figura muestra el esquema de un mezclador que se alimenta de “n” corrientes de entrada y su producto tiene la composición...
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