problemas de reactores I

ASIGNACION (15%)
Resuelva los siguientes problemas relacionados con el análisis y optimización de reactores:
PROBLEMA 1. Se desea llevar a cabo la reacción elementaría de segundo ordenAproductos, cuya constante cinética es 0,002 L/mol.s. La reacción ocurre en fase líquida y
el ingeniero químico de diseño desea determinar cómo maximizar la conversión de A,
utilizando una combinación dereactores isotérmicos. Partiendo de una concentración inicial
de A igual a 5 mol/L y un flujo volumétrico de 0,02 L/s, determine la conversión global para
los siguientes arreglos:

a) Dos RTACconectados en serie, ambos con un volumen de 2L
b) Dos RTAC conectados en serie y de volumen diferente (V1=1L y V2=3L)
c) Dos RTAC conectados en serie y de volumen diferente (V1=3L y V2=1L)
d) Un RFPconectado en serie con un RTAC, ambos con un volumen de 2L.
e) Un RTAC conectado en serie con un RFP, ambos con un volumen de 2L.
f) Un RFP de 4L
g) ¿Cuál de las opciones anteriores debería elegir elingeniero en base a los resultados?

PROBLEMA 2. Se tiene un reactor RFP isotérmico en el cual se llevan a cabo las siguientes
reacciones en fase gas:

Si se alimenta al reactor con 2mol/s de Apuro y la presión total del reactor es de 1bar,
determine:
a) ¿Cuál es la temperatura necesaria para obtener 20% de selectividad global en D?
b) ¿Cuál es el volumen necesario del reactor para obtenerun rendimiento con respecto a
D de 10%?
c) ¿Cuáles son los rendimientos con respecto a B y C?
d) B y C son impurezas, ¿cómo se podría minimizar su producción y aumentar el
rendimiento en D?PROBLEMA 3. Un laboratorio reconocido internacionalmente ha obtenido las siguientes
expresiones cinéticas a partir de la descomposición de A puro en un reactor por lotes:

C es una moléculavaliosa utilizada como reactivo clave en la síntesis de fármacos contra el
cáncer. Sin embargo, su obtención es muy difícil y costosa a través de los métodos patentados
hasta la fecha, donde se...