Balances de reactores

Reactores ideales e isotérmicos:
Balance de masa del componente i:
Flujo de masa de entrada del componente i
-
Flujo de masa de
salida del
componente i
+
Velocidad deproducción del componente i
=
Velocidad de Acumulación del componente i

Reactor ideal isotérmico de lote:

La ecuación de balance de masa en el reactor de lote se simplifica de la siguientemanera:



Dónde:
es el número de moles del componente i dentro del reactor
es la velocidad de reacción del componente i
es el tiempo
es el volumen del reactor

Expresándolo en términosde la conversión del reactivo limitante XA:


Sustituyendo e integrando:




Donde treac es el tiempo requerido para lograr una conversión final de XAF.
Si el volumen del reactor es constantese puede expresar de la siguiente manera:


Si el volumen es variable:



Reactor ideal de tanque perfectamente agitado:
El balance de masa del RTA:

La ecuación resultante para el reactivolimitante:


la vel de reacción de A dentro del reactor no varía dentro del reactor ni con el tiempo (edo estacionario), ni con la posición (mezclado perfecto), La conversión y la vel de reacciónson las mismas en todo el reactor.


Relacionando XA con FAF

Expresándolo en términos de 0 recordando la relación :

Si el volumen o la densidad de la mezcla reactiva no cambian en elprogreso de la reacción CA se relaciona a la conversión XA.
Sustituyendo y simplificando términos:



Calculando el tiempo espacial de la siguiente manera:



Reactor ideal tubular flujo pistón:El balance de masa se muestra a continuación:


Se evalúan los términos de velocidad de masa entrando y saliendo y la velocidad de generación de A:

Donde rA es la velocidad dereacción promedio en el RTFT diferencial, S área transversal y Δz es el espesor del RTFT diferencial. El termino rA es función de CA.
La ecuación se arregla de la siguiente manera:




Se toman...