Reactor

Reactor
1. DESCRIPCIÓN DEL MODELO
El sistema tratado en la clase es un reactor químico asilado donde ocurre una reacción exotérmica A B, al cual entra una concentración CA1 y sale unaconcentración CA2, entra un flujo volumétrico f1 y sale el mismo flujo, el fluido entra a una temperatura T1y sale a una temperatura T2. Para remover el calor de la reacción el reactor está rodeado por unachaqueta por la cual fluye un líquido frio.
Entradas del sistema: f1t,CA1t, f3t
Salidas del sistema: CA2t, T2(t)

Supuestos:
* Volumen constante.
* Densidades contantes.
* Reactoraislado.
* Pared delgada.
* Calores específicos constantes.
2. ECUACIÓN DIFERENCIAL
Balance de masa en A en condiciones dinámicas:
f1tCA1(t)-f1(t)CA2t+-1VRrA(t)=ddtVRCA2(t)
[1 ecuación, 2incógnitas] {CA2, rA}
rAt=K0CA22(t)e-E/RT2(t) [2 ecuaciones, 3 incógnitas] {T2}
ρ1f1tCpT1- ρ1f1tCpT2t+-1VRrAt∆HRA-UA[T2t-T4t] =ddtρ1VRCvT2(t)
[3 ecuaciones, 4 incógnitas] {T4}ρ3f3tCp3T3+UAT2t-T4t-ρ3f3tCp3T4t =ddtρ3VcCv3T4(t)
[4 ecuaciones, 4 incógnitas]
Aumento y reducción del 40% de la carga. Ca2:

Como era de esperarse al aumentar el flujo de entrada, la concentración de A seincrementará, ya que está tendrá menos oportunidad de reaccionar y convertirse en B, al ir a una velocidad más elevada. Cuando se disminuye el flujo mayor parte de A se convierte en B, por lo tanto laconcentración en A disminuirá.
Aumento y reducción del 40% de la carga.T2:

Aumento y reducción del 40% del flujo de enfriamiento. Ca2:

Con el incremento del flujo de la chaqueta se logró aumentar laconcentración de Ca2 y disminuir la concentración con la caída del flujo en la misma.
Aumento y reducción del 40% del flujo de enfriamiento.T2 :

4. LECCIONES APRENDIDAS
Con el sistema que setrato en clase pudimos aplicar diferentes conceptos para poder modelar este sistema, ya que en este sistema hay formación de elementos dentro del tanque y además hay un proceso de refrigeración en...