Reactores quimicos

REACTORES CON RECIRCULACIÒN
Reactores de flujo pistón con recirculación sin dispositivo separador
En este tipo de reactores se toma parte de la corriente de salida y se llevandirectamente a la entrada del reactor

Fig. 7.1
Este tipo de reactores favorecen la mezcla. A mayor recirculación más favorecida está la mezcla. En el límite la mezcla sería total (notendríamos corriente de salida). La recirculación no tendría sentido en unreactor de mezcla perfecta donde ya la mezcla es total. Este tipo de sistema se utiliza en el caso de reactores de flujo pistón.La nomenclatura que utilizaremos en el balance de masa para este sistema es el siguiente

Fig. 7.2
Se define la razón de recirculación, R, como el cociente entre el caudal queretorna dividido entre el caudal que sale del sistema, es decir


Como las dos corrientes tienen la misma conversión podemos escribir


Además los caudales molares queaparecen en el esquema de la Fig. 7.2 los podemos expresar como
FAE = FA0 (1 - XAE)
FA4 = FA0 (1 - XA2)
FA1 = F"A0 (1 - XA1)
FA2 = F"A0 (1 - XA2)
La ecuación de diseño de nuestroreactor es ahora

es decir, hemos sustituido el caudal molar, FA0, y la conversión de entrada, XAE, por los nuevos valores, FA0, y XA1 respectivamente, que surgen por el hecho de mezclardos corrientes justo antes de la entrada al reactor. Estos valores no los conocemos a priori. Los vamos a sustituir en la ecuación de diseño del reactor por expresiones en fución de variablesconocidas, aplicando balances a los puntos A y B del esquema de la Fig. 7.2.
Balance de materia en el punto B
FA2 = FA3 + FA4
FA2 = RFA4 + FA4
FA2 = (R + 1) FA4
sustituyendo losvalores correspondientes de los caudales molares
F`A0 (1 - XA2) = (R + 1) FA0 (1 - XA2)
F`A0 = FA0 (R + 1) Ec. 7.1

Balance de materia en el punto A
FA1 = FA3 + FAE
FA1 = RFA4 +...