reactores

19/12/13

EJEMPLO

EJEMPLO

Se lleva a cabo la esterificación de alcohol etílico A por ácido acético B en dos tanques con t1 igual a 52,6
min-1 y t2 igual a 26,3 min-1. La concentración de laalimentación de A es 6,63 g-mol/l y de B es 10,18 gmol/l.
Las constantes de velocidad son k1 igual a 4,76 exp-4 y k2 igual a 1,63exp-4 l/min.g-mol la reacción es de
segundo orden reversible.

Silas concentraciones de CC es igual a la concentración de D.
¿ Hallar las concentraciones de la salida de cada reactor?
SOLUCIÓNwww.umss.edu.bo/epubs/etexts/downloads/35/IMAGENES/texto_estudiante/tema 4/EJEMPLO 7.htm

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SOLUCIÓN
SISTEMA DE REACTORES

El balance de masa para eltanque n es:
t n = CA,n-1 - CA,n / -rA ,n
Donde:
(-rA ) = k1 *CA *CB - k2 * CC^ 2
Sustituyendo -rA se tiene:
t n = CA,n-1 - CA,n / [k1 *CA,n *CB,n - k2 *(CC,n )^2]
Donde :
CB = CA0 ( MB - XA ) =CB0 - CA0 *XA = CB0 - CA0 + CA
MB = CB0 / CA0
CC = CA0 (MC + XA ) = CA0 * XA = CA0 - CA
MC = 0
Reemplazando CB , CC en la ecuación de diseño para el reactor n
se tiene:
t n [ k1 *CA,n ( CB0 -CA0 + CA,n ) - k2 * ( CA0 - CA,n )^ 2] = CA, n-1 - CA,n
Si (CB0 - CA0 ) se representa por P , en la ecuación resulta:
t n [ k1 *CA,n ( P + CA,n ) - k2 *( CA0 ^2 - 2*CA0 *CA,n + CA,n ^2 )] = CA ,n-1 -CA,n
Cálculo
t1 =
t2 =

CA0 =
CB0 =
k1 =
k2 =

52.6min^ -1
26.3min^ -1
6.63g-mol/l
10.18g-mol/l
4,76E -4
l/min*g-mol
1,63E -4
l/min*g-mol

Cálculos previos
MB =
P =

1.53544493.55

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P

=

3.55

Cálculo
Reemplazando valores para el primer reactor
52,6 [4,76*10^ -4*CA1 (3,55 + CA1 ) - 1,63*10^ -4(43,96 - 13,26*CA1 + CA1 ^2)] = 6,63 - CA1
0,089 * CA1 +...