Problemas

PROBLEMAS
1) Sea la reacción irreversible siguiente, de segundo orden, que se desarrolla en fase gas
2 A  B/2 + C + 3D
La mezcla reaccionante inicial está formada por 60% en moles de A y 40%de uninerte. Si la reacción se desarrolla a presión y temperatura constantes, dedúzcase una expresión que muestre la variación del volumen de la mezcla con la conversión de A.

2) Se la siguiente reacciónreversible, en fase gaseosa, que se lleva a cabo a temperatura constante.
N2O4 ⇔2 NO2
La alimentación consiste en N2O4 puro a 340 K y2 atm. La constante de equilibrio de concentración a 340 K es 0,1mol/l.
a) Calcular la conversión de equilibrio de N2O4 en un reactor por lotes de volumen constante.
b) Calcular la conversión de equilibrio de N2O4 en un reactor de flujo.
c) Suponiendo que lareacción es elemental, expresar la velocidad de reacción en función de la conversión para un reactor de flujo y uno por lotes.

3) La reacción irreversible elemental en fase líquida se desarrollaisotérmicamente
2A ⇒B
Calcular el tiempo de reacción necesario para conseguir una conversión del 75% en un discontinuo. La concentración inicial de A es de 1 mol/l. Calcular también el volumen del reactor y eltiempo espacial para conseguir esta conversión en:
a) Un CSTR.
b) Un PFR.
El caudal es de 1 l/min. La constante de velocidad a la temperatura de operación tiene de valor 0,3 l/(mol min).

4) La reacciónirreversible en fase gaseosa
A ⇒ 3P
es de orden cero y se desarrolla isotérmicamente. Calcular el tiempo necesario para conseguir una conversión del 90% en:
a) Un reactor discontinuo a volumenconstante.
b) Un reactor discontinuo a presión constante.
En estos dos casos la concentración inicial de A es de 2 mol/l y el sistema contiene un 30% de un inerte. Calcular también el volumen del reactor yel tiempo espacial para conseguir esta conversión en:
c) Un CSTR
d) Un PFR
En estos dos últimos casos el caudal de 2 l/min.
La constante de velocidad a la temperatura de operación tiene de valor...