DISEÑO DE UN REACTOR HOMOGÉNEO POR LOTES

Páginas: 16 (3938 palabras) Publicado: 5 de julio de 2015
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO
FACULTAD DE QUÍMICA
PROGRAMA EDUCATIVO DE INGENIERO QUÍMICO

“REPORTE DE LA PRÁCTICA #1 DE LABORATORIO DE:
DISEÑO DE UN REACTOR HOMOGÉNEO POR LOTES”

REPORTE QUE PRESENTAN:
EQUIPO #6:
DELGADO POMPOSO LIZBETH GUADALUPE
GABINO ALANUZA JUAN MANUEL
GÓMEZ GARCÍA ANTONIO DE JESÚS
NÚÑEZ CARAPIA JORGE
PORTILLO AGUILAR DIANA MARISOL
RODRÍGUEZ PEÑA MAYRA
ROSALESÁLVAREZ LAURA

LABORATORIO DE INGENIERÍA DE REACTORES

M. en C.Q. EDUARDO MARTÍN DEL CAMPO LÓPEZ

Toluca, Estado de México; 26 de Febrero de 2015

Universidad Autónoma del Estado de México
Facultad de Química.

Laboratorio de Ingeniería de Reactores
M. en C.Q. Eduardo Martín del Campo López

Práctica #1. Diseño de un Reactor Homogéneo por Lotes.
Elaborado por: Delgado P. Lizbeth G. Gabino A. Juan M.Gómez G. Antonio J. Núñez C. Jorge. Portillo A. Diana M.
Rodríguez P. Mayra y Rosales A. Laura.
Laboratorio de Ingeniería de Reactores.

1. Objetivos.
 Determinar la ley cinética (constante de reacción, orden de reacción y
energía de activación).
 Determinar teórica y experimentalmente la conversión alcanzada al realizar
el escalamiento de 1:10.
2. Antecedentes
Un buen diseño de reactoresquímicos requiere conocimientos de cinética
química, así como de algunos procesos físicos, tales como el transporte de masa
y energía.
A partir de un reactor a escala de laboratorio, diseñado para operar a temperatura
prácticamente constante, generalmente se seleccionan las condiciones de
operación que faciliten la diferenciación de los efectos de difusión y de
transferencia de calor de las medicionesexperimentales, de tal forma que se
pueda evaluar con precisión la velocidad del proceso
químico.
Los reactores pueden tomar una gran variedad de
formas, según el proceso químico de que se trate, pero
el más simple para estudios de laboratorio es el reactor
homogéneo con agitador, en el que los reactivos están
de forma líquida. Un reactor intermitente se emplea
para operaciones a pequeña escalapara probar nuevos
procesos que aún no se han desarrollado en su
totalidad. No tiene flujo de entrada de reactivos ni flujo
de salida de productos.

Figura 1. Reactor Batch,
escala laboratorio.

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26 Febrero 2015

Universidad Autónoma del Estado de México
Facultad de Química.

Laboratorio de Ingeniería de Reactores
M. en C.Q. Eduardo Martín del Campo López

Velocidad de Reacción y Temperatura:Ecuación de Arrhenius.
La velocidad de la mayoría de reacciones es muy sensible a la temperatura,
observándose experimentalmente que dicha velocidad aumenta con la misma.
Esta dependencia se ve ligada a la constante de velocidad.
Para las reacciones elementales, la dependencia de la constante de velocidad con
la temperatura esta allegada de manera razonable por la Ley de Arrhenius:
𝐾 = 𝐴𝑒

−𝐸𝑎
𝑅𝑇Dónde:
𝐾 = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛
𝐴 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝐹𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎
𝐸𝑎 = 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝑇 = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎
𝑅 = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑈𝑛𝑖𝑣. 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝐺𝑎𝑠𝑒𝑠
Figura 2. Uso de la Ecuación de
Arrhenius.

3. Resultados.
Tabla 1. Resultados

Resultados
Orden de reacción (n)
XA (20°C)
XA (25°C)
XA (30°C)
XA (35°C)
XA (30°C)-Batch
t (s) 50% en 500 mL
t (s) 99% en 50 mL
t (s) 99% en 500mL

1
0.29
0.35
0.53
0.18
0.173465.74
3837.64
23025.85

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26 Febrero 2015

Universidad Autónoma del Estado de México

Laboratorio de Ingeniería de Reactores

Facultad de Química.

M. en C.Q. Eduardo Martín del Campo López

4. Memoria de Cálculo.
En esta práctica la reacción a seguir fue la que se muestra a continuación:
(𝐶𝐻3 𝐶𝑂)2 𝑂 + 𝐻2 𝑂 ↔ 2𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻
Debido a que la reacción es bastante rápida, no es adecuado utilizar métodosvolumétricos para determinar la ley cinética de la reacción.
Es por ello que a la mezcla de reacción se le añade 𝐾𝐼 y 𝐾𝐼𝑂3 y a medida que
aparece el Ácido Acético se produce la oxidación del 𝐼𝑂3 − con 𝐼 − .
𝐼𝑂3 − + 8𝐼 − + 6𝐻+ → 3𝐼3 − + 3𝐻2 𝑂
La cual sólo tiene lugar en medio ácido, por lo tanto, monitoreando la cantidad de
𝐼3 − formado se puede seguir la reacción de hidratación.
Preparación de...
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