Reactores

3.- Problema 10-10B Fogler 3ra edición, problema del ciclohexanol.
Ciclohexanol fue pasado por un catalizador obteniendo agua y ciclohexeno:
ciclohexanol ----> agua + ciclohexeno

los siguientesdatos fueron obtenidos:

Se sospecha que la reacción puede implicar un mecanismo de sitio dual, pero no lo saben con seguridad. Se cree que la constante de equilibrio de la adsorción paraciclohexanol está alrededor 1 y es aproximadamente uno o dos órdenes de magnitud mayor que las constantes de equilibrio de la adsorción para otros compuestos. Usando los datos anteriores:
Sugiera una leyde velocidad y un mecanismo consistente con los datos de arriba.
Determine la constante necesaria para la velocidad de reacción
¿Por qué piensa usted que dieron a las estimaciones de losparámetros de velocidad de reaccion?

Suponiendo un mecanismo de sitio dual, un mecanismo potencial seria:
A + S ============ A S
A S +S =========R S + T S
R S =========== R + S
T S =========== T + SDonde:
A= ciclohexanol
R= agua
T= ciclohexeno
Si asumimos que la adsorción de A es limitada conseguimos la expresión.


r=[k_a (P_A-(P_R*P_T)/K)]/((1 + (KA/K)*PR*PT + KR*PR + KT*PT) )

Enla superficie de la reacción esta limitada por la expresión de velocidad

r=(ksrKA[(PA - PRPT/K)])/((1+ KAPA + KRPR + KTPT))

Y la desorcion de R es limitada por la siguiente expresiónr=([kRK(PA/PT - PR/K)])/((1 + KAPA + KKR PA/PT + KTPT))

Y la desorcion de T es limitada
r=([kTK(PA/PR - PT/K)])/((1 + KAPA + KRPR + KKTPA/PR))

Es notable cuando la velocidad decrece en PA y aumentapara PR y PT

Examinando las 3 mecanismos: adsorción de A limitado, superficie de reacción limitado y desorcion de T limitado, observamos en el numerador y el denominador de la expresión de velocidadpodría incrementarse en Pa y como PA es muy grande se reduce a tres velocidades:

Adsorcion de A limitado:
r=([kA(PA)])/((1 + (KA/K)PRPT + KRPR + KTPT))

Superficie de reacción limitada:
r=...