reactores ideales



INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA
E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS


LABORATORIO DE REACTORES I

PRACTICA #6

“INVESTIGACION DE REACTORES IDEALES”

GRUPO: 5IM3

EQUIPO: 2

ALUMNA: ISIDRO MALDONADO REYNA




Definición de Reactor Químico.
Un reactor químico es una unidad procesadora diseñada para que en su interior se lleve a cabo una ovarias reacciones químicas. Dicha unidad procesadora esta constituida por un recipiente cerrado, el cual cuenta con líneas de entrada y salida para sustancias químicas, y esta gobernado por un algoritmo de control.
Los reactores químicos tienen como funciones principales:
Asegurar el tipo de contacto o modo de fluir de los reactantes en el interior del tanque, para conseguir una mezcla deseadacon los materiales reactantes.
Proporcionar el tiempo suficiente de contacto entre las sustancias y con el catalizador, para conseguir la extensión deseada de la reacción.
Permitir condiciones de presión, temperatura y composición de modo que la reacción tenga lugar en el grado y a la velocidad deseada, atendiendo a los aspectos termodinámicos y cinéticos de la reacción.
Clasificación dereactores
Reactores homogéneos: Son aquellos en los que tanto reaccionantes como productos se encuentran en la misma fase (gas, o líquido en general)
Reactores heterogéneos: Son aquellos en los que hay más de una fase.
Forma en la que operan
Reactores continuos: Son aquellos que trabajan en estado estacionario; es decir, aquellos en que en cada instante se introduce alimentación fresca. Para losreactores continuos, existen dos tipos fundamentales de configuraciones físicas : el reactor tubular, donde se considera idealmente un flujo de tipo pistón (Reactor de flujo piston RFP o en inglés Plug Flow Reactor, PFR) o bien el reactor de tipo tanque, en el que se supone una agitación perfecta (Reactor Continuo de Tanque Agitado RCTA o en inglés Continuos StirredTank Reactor, CSTR)
Reactorcontinúo de policondensación

RCTA:consideramos mezclado perfecto, así en cualquier punto la concentración y la temperatura son las mismas. El balance de materia se planteará para un elemento de volumen VR, pues en éste la concentración y la temperatura no varían. Esto presupone contar con agitación adecuada para este fin.
RFP: no existe mezclado axial, flujo tipo pistón (tapón), no laminar.Por consiguiente, la concentración y la temperatura no son constantes en todo el volumen, variando con respecto a la longitud (paralela a entradas y salidas). Esto nos sugiere que el balance de materia se realice para un elemento diferencial de volumen dVR, donde éstas sean constantes.
Reactores discontinuos: Trabajan por lotes; es decir, se carga una cantidad de alimentación y se deja reaccionardurante un tiempo. Una vez transcurrido el tiempo de reacción se carga de nuevo otra cantidad de alimentación, y así sucesivamente.
Reactores semicontinuos: Una fase del reactor se comporta de forma continua mientras que otra lo hace de forma discontinua. En la industria, algunas veces se requerirán sistemas donde se agregue un reactivo poco a poco, sin extraer el producto (una entrada, cerosalidas) o bien, equipos donde se descargue poco a poco los productos, a partir de una carga inicial de reactivos. Estos reactores se diseñan igualmente a partir del balance de materia en el reactor, aunque el volumen ocupado por los diferentes componentes cambia significativamente con el tiempo. De ahí que resulta sumamente importante realizar el cálculo basándose fundamentalmente en el máximo volumenque llegarán a ocupar los compuestos reaccionantes, ya sea al llenado inicial o en algún punto de máxima expansión (si se tienen sólo salidas) o bien al terminar la adición de reactivos y generación de productos (cuando existen sólo entradas).





Reactores ideales
Son aquellos en los que el tipo de flujo es ideal (teórico). Se distinguen dos tipos, el reactor de mezcla perfecta y el...