Reporte Lem Vi

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

LEM VI

Informe 7: “DISTRIBUCIÓN DE TIEMPOS DE RESIDENCIA EN REACTORES REALES (CSTR)”

Profesora:
Paula Álvarez Fernández

Integrantes:
Hernandez Gonzalez Luis Angel
Vargas del Valle Jose Miguel
Calderon Jose Alberto
Maldonado Palafox Daniel
Julio

Semestre: 2013-1

Objetivos:Antecedentes generales:
Un modelo de distribución de Tiempos de Residencia es un modelo matemático de orden estadístico, que tiene como finalidad, describir como ocurre el transporte de masa al interior de un reactor que trabaja en forma continua.
Un modelo de Distribución de Tiempos de Residencia se deduce experimentalmente mediante la adición de un trazador junto a la alimentación del reactor. Untrazador es una pequeña porción de una sustancia que se comporta en forma similar al material de alimentación y que posee una propiedad que lo distingue de él y que permite su detección a la salida del reactor.
Dependiendo del proceso, se pueden utilizar trazadores cuya propiedad a medir es la conductividad, la absorción de la luz, la concentración de un determinado catión, o la radioactividad.Por este motivo dependiendo del trazador utilizado, se requieren diferentes técnicas experimentales. Entre los factores que deben ser considerados para la selección del trazador para una determinada aplicación se puede mencionar:
* Disponibilidad del trazador
* Equipo de detección
* Límite de detección a baja concentración
* Propiedades físicas similares a las del materialque se transporta
* No debe reaccionar químicamente
* No debe absorberse en las paredes del reactor o en las partículas
Un modelo de Distribución de tiempos de residencia posee 2 extremos, definidos por el tipo de flujo que se presenta en el reactor:
* Flujo pistón, cuando la salida súbita de todo el material trazado después de un tiempo promedio de residencia, lo que implica queno se produce una mezcla hacia adelante o hacia atrás del material mientras se mueve a través del reactor.

* Mezcla perfecta, cuando todo el material marcado se mezcla instantáneamente en el seno de la carga y la concentración del material marcado, en el reactor y en el material que deja el reactor, es igual y disminuye exponencialmente con el tiempo.

Existen tres factores que están queintervienen en estos modelos de flujo:
1. El RTD (E(t)), o distribución del tiempo de residencia del material que está fluyendo a
través del reactor.
2. La forma en que se adiciona el material que fluye.
3. La anticipación o retardo del mezclado del material dentro del reactor.

El conocimiento del comportamiento del fluido dentro del reactor es muy importante, porque uno de losfactores no controlables al momento de hacer el escalamiento de un diseño es la no idealidad del flujo; y frecuentemente este factor difiere mucho entre unidades pequeñas y grandes, el desconocimiento del patrón de flujo puede conducir a grandes errores.
La distribución del tiempo de residencia, RTD (E(t)). La desviación de cualquiera de estos dos modelos de flujo puede ser causada por lacanalización del fluido, por recirculación, o por la aparición de zonas muertas en el reactor.
Un completo conocimiento acerca del flujo es muy complejo. En muchos casos, no es necesario conocer tantas cosas, tan solo basta con conocer cuanto tiempo permanece cada molécula dentro del recipiente, o bien, la distribución de tiempos de residencia del fluido. Esta información puede ser fácil ydirectamente determinada por un método de investigación ampliamente utilizado, el experimento de estímulorespuesta.
La forma en que se adiciona el material que fluye: Algunos materiales presentan una forma particular de adición, que depende de la naturaleza del material. En los casos extremos se pueden clasificar en: macrofluidos y microfluidos. En los primeros las moléculas se mueven en...