Distribucion De Tiempos De Residencia
Páginas: 18 (4417 palabras)
Publicado: 20 de abril de 2011
DISTRIBUCIÓN
DE
TIEMPOS
DE
RESIDENCIA
EN
REACTOR TUBULAR
OBJETIVO
En esta práctica fueron tres los objetivos propuestos:
1 -. Determinar la función de distribución de tiempos de residencia en un reactor tubular, por el estudio de la respuesta a la entrada en impulso de un trazador (KCl).
2 -. Comparación del tiempo de residencia experimental con el teórico.3 -. Ajuste a los modelos de reactores tubulares.
Parámetros de seguimiento: conductividad.
Sistema Fluido: Agua y KCl.
FUNDAMENTO TEÓRICO
El reactor de flujo de pistón, en su forma más elemental, es un tubo dentro del cuál fluye el medio de reacción. Esto hace que sea la estructura concebible más simple para un sistema de reacción. El flujo de pistón, es una idealizacióndel modelo de un fluido por un reactor tubular. Este modelo supone que todos los elementos del fluido se mueven con una velocidad uniforme y constante a lo largo de líneas paralelas de corriente, siendo este flujo perfectamente ordenado el único mecanismo de transporte que se tiene en cuente en el modelado de un reactor de flujo de pistón.
Se supone que los tipos de flujo son de carácterideal, sin embargo, en los reactores reales se suelen producir alejamientos de este comportamiento ideal. No todas las moléculas que pasan por el reactor permanecen en él igual tiempo. Existen zonas muertas en las que el fluido prácticamente no se renueva. Parte de la corriente de alimentación pasa directamente a la salida (se “cortocircuita”). Los reactivos y/o productos forman aglomeraciones yno se mezclan bien entre sí.
Función de distribución de tiempos de residencia (DTR)
Si llamamos tiempo de residencia de las moléculas o partículas individuales en el reactor al tiempo que estas permanecen en él, únicamente en un reactor de flujo de pistón ideal o en uno discontinuo todas ellas tienen el mismo tiempo de residencia. Para cualquier otro tipo de reactor, las diversasmoléculas o partículas de la alimentación permanecen en él distintos tiempos; es decir, hay una distribución de tiempos de residencia del material en el reactor.
La Distribución de Tiempos de Residencia (DTR) de un reactor determinará su eficacia y será característica del tipo de macromezcla que en él se produce.
Medida de la DTR
La DTR se deduce experimentalmente introduciendomoléculas de una sustancia químicamente inerte (trazador) en la alimentación del reactor a un tiempo dado, t = 0 , y midiendo la concentración de esta sustancia en la corriente de salida en función del tiempo (Ct).
Dependiendo del proceso, se pueden utilizar trazadores cuya propiedad a medir es la conductividad (nuestro caso), la absorción de la luz, la concentración de un determinado catión ola 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: se debe usar un trazador cuya adquisición sea económica y viable
- Equipo de detección: en función delequipo que se posea se podrán usar unos u otros trazadores.
- Límite de detección a baja concentración.
- Propiedades físicas similares a las de la mezcla reaccionante: debe ser también completamente soluble en ella, para que su flujo sea semejante y se distribuya bien en ella.
- Generalmente se usan materiales coloreados o radioactivos como trazadores, y sólo en casos muyespecíficos se usan trazadores reactivos.
- No debe absorberse en las paredes del reactor u otras superficies y debe ser fácilmente extraible.
La introducción del trazador al sistema puede realizarse, según una entrada en pulso, en escalón, periódica o al azar. Los dos primeros métodos son los más usados y fáciles de interpretar. Como en nuestra práctica utilizamos la entrada en...
DE
TIEMPOS
DE
RESIDENCIA
EN
REACTOR TUBULAR
OBJETIVO
En esta práctica fueron tres los objetivos propuestos:
1 -. Determinar la función de distribución de tiempos de residencia en un reactor tubular, por el estudio de la respuesta a la entrada en impulso de un trazador (KCl).
2 -. Comparación del tiempo de residencia experimental con el teórico.3 -. Ajuste a los modelos de reactores tubulares.
Parámetros de seguimiento: conductividad.
Sistema Fluido: Agua y KCl.
FUNDAMENTO TEÓRICO
El reactor de flujo de pistón, en su forma más elemental, es un tubo dentro del cuál fluye el medio de reacción. Esto hace que sea la estructura concebible más simple para un sistema de reacción. El flujo de pistón, es una idealizacióndel modelo de un fluido por un reactor tubular. Este modelo supone que todos los elementos del fluido se mueven con una velocidad uniforme y constante a lo largo de líneas paralelas de corriente, siendo este flujo perfectamente ordenado el único mecanismo de transporte que se tiene en cuente en el modelado de un reactor de flujo de pistón.
Se supone que los tipos de flujo son de carácterideal, sin embargo, en los reactores reales se suelen producir alejamientos de este comportamiento ideal. No todas las moléculas que pasan por el reactor permanecen en él igual tiempo. Existen zonas muertas en las que el fluido prácticamente no se renueva. Parte de la corriente de alimentación pasa directamente a la salida (se “cortocircuita”). Los reactivos y/o productos forman aglomeraciones yno se mezclan bien entre sí.
Función de distribución de tiempos de residencia (DTR)
Si llamamos tiempo de residencia de las moléculas o partículas individuales en el reactor al tiempo que estas permanecen en él, únicamente en un reactor de flujo de pistón ideal o en uno discontinuo todas ellas tienen el mismo tiempo de residencia. Para cualquier otro tipo de reactor, las diversasmoléculas o partículas de la alimentación permanecen en él distintos tiempos; es decir, hay una distribución de tiempos de residencia del material en el reactor.
La Distribución de Tiempos de Residencia (DTR) de un reactor determinará su eficacia y será característica del tipo de macromezcla que en él se produce.
Medida de la DTR
La DTR se deduce experimentalmente introduciendomoléculas de una sustancia químicamente inerte (trazador) en la alimentación del reactor a un tiempo dado, t = 0 , y midiendo la concentración de esta sustancia en la corriente de salida en función del tiempo (Ct).
Dependiendo del proceso, se pueden utilizar trazadores cuya propiedad a medir es la conductividad (nuestro caso), la absorción de la luz, la concentración de un determinado catión ola 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: se debe usar un trazador cuya adquisición sea económica y viable
- Equipo de detección: en función delequipo que se posea se podrán usar unos u otros trazadores.
- Límite de detección a baja concentración.
- Propiedades físicas similares a las de la mezcla reaccionante: debe ser también completamente soluble en ella, para que su flujo sea semejante y se distribuya bien en ella.
- Generalmente se usan materiales coloreados o radioactivos como trazadores, y sólo en casos muyespecíficos se usan trazadores reactivos.
- No debe absorberse en las paredes del reactor u otras superficies y debe ser fácilmente extraible.
La introducción del trazador al sistema puede realizarse, según una entrada en pulso, en escalón, periódica o al azar. Los dos primeros métodos son los más usados y fáciles de interpretar. Como en nuestra práctica utilizamos la entrada en...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.