Ingeniero Químico







Tratamiento de aguas residuales


Ejercicios cinética de reacción


Ramiro Vallejo Rodríguez





17 de julio de 2009




Ejercicios de Cinética de reacción
Problema1. Considerando una reacción de primer orden en un reactor flujo pistón con una concentración Co = 500 mg/L y un caudal Q= 28.3 L/día. Determinar el volumen del reactor requerido para un rendimientoestacionario del 80%, la cinética de la reacción viene dada por Vr = 0.5 C.

Datos:
C0 = 500 mg/L
Q= 28.3 L/día
V=? k= 0.5
C = (1-0.8) C= 0.2 (500 mg/L) = 100 mg/L



Problema 2. Uncultivo tiene inicialmente una cantidad no. de bacterias. Para t=1 hora, el número de bacterias medido es (3/2)N0. Si la rapidez de multiplicación es proporcional al número de bacterias presentes,determinar el tiempo necesario para que el número de bacterias se triplique.
Se trata de un reactor tipo batch:
 No hay flujo por lo tanto
 o en el caso de las bacterias

Cuando t=0, N=N0
Seresuelve la ecuación:

ln N = kt + C por lo tanto ln N – kt = C

Cuando t=0, N0 = N se aplica el límite:

Se aplica el límite cuando t=1 hora N=3/2 N0

k = 0.4054

El tiempopara triplicar la población es, cuando N= 3N0:










Problema 3: La siguiente reacción toma lugar en un reactor de flujo continuo de mezcla completa (RFCMC):
A B
Se llevaa cabo bajo las siguientes condiciones:
FTo = 40 mol/min
CAo = 2 mol/dm3
La alimentación es 75 % mol de A y 25 % mol de inertes.
 

k(400 K) = 0.1/min
V = 500 dm3 and T = 400 K



X=?
 La reacción es del primer orden: -rA = kCA
La energía de activación (E) es 10 kcal/mol y la constante de Arrhenius (A) es 3*104/min
  ¿Cuál es la conversión?
Se inicia con la ecuación de diseñode un reactor de flujo continuo de mezcla completa (RFCMC):

Se efectúa un balance general para establecer la ecuación de diseño de un reactor de flujo continuo de mezcla completa (RFCMC), se...