Ingenieria De Reactores

Ingeniería de reactores
Tercer examen departamental
Segunda mitad para evaluación del tercer departamental
61v1

Se llevara a cabo la reacción en forma adiabática en fase gas:
4(NAFC) RRL +6(NAFR), por tal motivo calcular:

a) La velocidad espacial en un reactor tubular, donde dicha reacción alcance una conversión del 30%.
b) La temperatura y conversión si se utiliza unreactor por lotes a volumen constante de 100 lts. De capacidad con tiempos muertos de 1.45 tr (tiempo de reacción).
c) El tiempo espacial en un reactor CSTR, si por razones de seguridad latemperatura máxima permisible es de 655.5 °C.

Los datos adicionales para los 3 reactores son los siguientes:
* El reactivo NAFC se alimenta puro.
* La temperatura de alimentación es de 672°C.* La presión inicial es de 1 atm.
* Se alienta un gasto volumétrico de 1.292 lt/seg.
* K=1.052×109e-90820RT= seg-1 con T en k
* ∆HR@ 298k=5.665 Kcalmol
* Los Cp’s se consideranconstantes;
compuesto | Cp = calmol K |
NAFC | 14.5 |
RRL | 12.4 |
NAFR | 7.2 |

Solución:

Datos:
Volumen del reactor = 100 lt
NAFC puro
To = 945 K
P = 1 atm
v0=1.292 ltseg
K=seg.-1 ⟹ n=1






a) s=v0V en un reactor tubular

Si V=FAo XA0XA1dxA-rA ya que FA0=CA0v0 además se sabe que CA0=PA0RT =PT0* yA0RTpor lo tanto sustituyendo datos:

CA0=1 atm* 10.08205atm mollt K*945 k=1.2897*10-2 mollt

FA0=1.2897*10-2 mollt*1.292 ltseg=1.666*10-3molseg
Ahora definiendo la ecuación de velocidadde reacción:
-rA=kCA=k CAo1-XA1+εAXAT/To
ε=7-44*1=0.75
V=1.666*10-3 XA0XA1dxA1.052×109e-908200.08205T CAo1-XA1+0.75XAT/945
Como desconozco la T a la que se lleva la reacción. No puedo conocerentonces K en función de esa T. para conocer entonces la T (con T de referencia = 25°C = 298 K);
∆HRT= ∆HRTR+ TRT∆CpidT donde;
∆Cpi= 1*12.4+6*7.2-4*14.5calmol K= -2.4calmol K

Entonces...