reactor tubular

UNIVERSIDAD MICHOACANA DE
SAN NICOLAS DE HIDALGO
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

LABORATORIO DE
INGENIERÍA DE REACTORES

PRÁCTICA 4:
REACTOR TUBULAR

LABORATORISTA: M.C. TERESA REYES REYE


26 DE MAYO DE 2013

Objetivo:Analizar y demostrar el comportamiento del reactor tubular y compararlo con el
reactor continuo de tanque con agitación (CSTR)

Introducción:Un reactor PFR esun recipiente tubular donde se realiza una
reacción con cambios axiales en la concentración, la presión y la temperatura. La
ecuación de diseño de un reactor tubular es:
∫
Siendo V, el volumen del reactor, FAo, el flujo molar del reactivo límite, τ, el tiempo
espacial, CAo, la concentración del reaccionante A en la corriente de entrada, XA, la
conversión de A y rA, la velocidad de reacciónde A. Los reactores PFR, a menudo, se
construyen de muchos tubos de pequeños diámetros y de grandes longitudes y se
emplean con fluidos a grandes velocidades y pequeños tiempos espaciales.
Esto minimiza el mezclado axial del fluido, limita los perfiles radiales de temperatura
y provee el área de transferencia de calor necesaria. Los tubos se arreglan en un
banco como en los intercambiadoresde calor. Si no se desea intercambio calórico en
la zona de reacción, puede utilizarse uno o una serie de lechos empacados de
diámetros más grandes.

Procedimiento:Se llevara a cabo la reacción de violeta cristal con NaOH en un
reactor tubular. Primero se deberá armar el reactor tubular con ayuda de los
soportes, de tal forma que quede completamente lleno el reactor antes de que salga
elproducto. Alimentar las dos soluciones al reactor el cual debe estar
completamente limpio, ajustando el gasto volumétrico de las soluciones a 5ml/min
cada una. empezar a tomar lectura a la salida del reactor cuando esté completamente
lleno y con un gasto uniforme a la salida.las lecturas se harán en el
espectrofotómetro cada 3 o 5 min y deberán de ser leídas lo mas pronto posible, ya
quecontinua reaccionando. Se continuara leyendo hasta que el porcentaje de
absorbancia sea constante.
1. Reportar los datos experimentales obtenidos.

REACTOR TUBULAR

Página 2

Para ello tenemos las siguientes tablas:
Reactor 1:
tiempo(min)
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
Reactor 2:

%Absorbancia
0.086
0.071
0.065
0.043
0.042
0.041
0.056
0.053
0.044
0.0360.015
0.013
0.010
0.010

590 nm

Flujo
ml/seg

Volumen
ml

0.25
97
total
Abs
segs
132
0.283
173
0.207
245
0.14
305
0.163
426
0.177
518
0.089
581
0.0127
720
0.013
880
0.073
954
0.066
1056
0.153
REACTOR TUBULAR

Página 3

1178
1277
1415
1577

0.171
0.18
0.121
0.122

Reactor 3:
Flujo
ml/seg

Volumen
ml

0.083
total segs

56
Abs
1.0380.045
0.108
0.111
0.123
0.141
0.245
0.213
0.215
0.194
0.174
0.271
0.189
0.194
0.161
0.17
0.176
0.175
0.175

0
60
120
180
240
300
360
420
480
540
600
660
720
780
840
900
960
1020
1080

2. Calcular la conversión del reactor tubular. Señalar cuál es la conversión del
reactor al llegar al régimen permanente. Comparar los valores y sacar
conclusiones
Determinar analíticamente la conversión para el reactor
REACTOR TUBULAR

Página 4




Hacer una gráfica de conversión vs tiempo de residencia promedio, para
los datos experimentales y calculados analíticamente.
Conclusiones

Para esto se necesitó calcular la concentración de de cada reactor por medio
de la curva de calibración utilizada desde la práctica del reactor batch. La cual era:Después se calcula la conversión de cada tiempo con la siguiente ecuación:

Y Siendo la ecuación cinética:

Haciendo uso de éstas ecuaciones, obtenemos, para cada reactor:
Reactor 1:
total segs
240
330
360
390
405
450
480
520
550
45

Abs
0.086
0.071
0.065
0.043
0.042
0.041
0.056
0.053
0.044
0.036

REACTOR TUBULAR

Conc
6.48804E-06
6.61551E-06
6.80671E-06...