Reactores
Páginas: 4 (878 palabras)
Publicado: 3 de junio de 2012
Diseño de Reactores II Reactor Tanque Agitado Discontinuo Ejercicios
M.Sc. Ing. Sergio Carballo Departamento de Química Facultad de Ciencias y Tecnología Universidad Mayor de San Simón Cochabamba,28 de febrero de 2009
Ejercicio 1. Por calentamiento de un ácido dicarboxílico se produce vapor de agua y su anhídrido correspondiente, R(COOH)2 A H2 O + R(CO)2 O o bien, A A B+C La cinética de estareacción está descrita por una ley de potencia como reacción de primer orden con respecto al ácido dicarboxílico, r = kCA k = 6,4 × 1017 exp(−25 000/T ) min−1 ∆r H = 75 kJ mol−1
La deshidrataciónse debe realizar en un reactor tanque agitado discontinuo operando adiabáticamente. Para iniciar la reacción se introduce en el reactor ácido dicarboxílico a la temperatura T0 = 603 K. El cambio detemperatura adiabática tiene el valor ∆Tad = −200 K. Determinar el tiempo de reacción para alcanzar 40 % de conversión. Ejercicio 2. Los ésteres de ácido maleico, debido a sus dos grupos reactivos(doble enlace y grupo carboxílico), son productos intermedios de gran interés comercial. Estos pueden ser producidos mediante la reacción del anhídrido maleico con un alcohol,
O O OR OH O
O
+ R OHO
1
o bien, A+B A C Se trata, como ejemplo, la producción de maleato de héxilo. La disolución del anhídrido se efectúa de 323 K a 328 K. La reacción transcurre de acuerdo a una cinética desegundo orden. Los datos de reacción son (−∆r H) = 33 500 kJ kmol−1 CA0 = 4,55 kmol m−3 CB0 = 5,34 kmol m−3 ρ = 990 kg m−3 ˜ CP = 2 kJ kg−1 K−1 E = 105 000 kJ kmol−1 k0 = 4,92 × 1015 m3 kmol−1 h−1 Parauna operación adiabática en un reactor tanque agitado discontinuo, determinar los perfiles de conversión XA y temperatura T en función del tiempo de reacción t. Ejercicio 3. La reacción del problemaanterior debe realizarse hasta alcanzar una conversión elevada. Para evitar reacciones competitivas, la temperatura del reactor no debe sobrepasar los 100 ◦C, por lo tanto, una operación adiabática...
M.Sc. Ing. Sergio Carballo Departamento de Química Facultad de Ciencias y Tecnología Universidad Mayor de San Simón Cochabamba,28 de febrero de 2009
Ejercicio 1. Por calentamiento de un ácido dicarboxílico se produce vapor de agua y su anhídrido correspondiente, R(COOH)2 A H2 O + R(CO)2 O o bien, A A B+C La cinética de estareacción está descrita por una ley de potencia como reacción de primer orden con respecto al ácido dicarboxílico, r = kCA k = 6,4 × 1017 exp(−25 000/T ) min−1 ∆r H = 75 kJ mol−1
La deshidrataciónse debe realizar en un reactor tanque agitado discontinuo operando adiabáticamente. Para iniciar la reacción se introduce en el reactor ácido dicarboxílico a la temperatura T0 = 603 K. El cambio detemperatura adiabática tiene el valor ∆Tad = −200 K. Determinar el tiempo de reacción para alcanzar 40 % de conversión. Ejercicio 2. Los ésteres de ácido maleico, debido a sus dos grupos reactivos(doble enlace y grupo carboxílico), son productos intermedios de gran interés comercial. Estos pueden ser producidos mediante la reacción del anhídrido maleico con un alcohol,
O O OR OH O
O
+ R OHO
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o bien, A+B A C Se trata, como ejemplo, la producción de maleato de héxilo. La disolución del anhídrido se efectúa de 323 K a 328 K. La reacción transcurre de acuerdo a una cinética desegundo orden. Los datos de reacción son (−∆r H) = 33 500 kJ kmol−1 CA0 = 4,55 kmol m−3 CB0 = 5,34 kmol m−3 ρ = 990 kg m−3 ˜ CP = 2 kJ kg−1 K−1 E = 105 000 kJ kmol−1 k0 = 4,92 × 1015 m3 kmol−1 h−1 Parauna operación adiabática en un reactor tanque agitado discontinuo, determinar los perfiles de conversión XA y temperatura T en función del tiempo de reacción t. Ejercicio 3. La reacción del problemaanterior debe realizarse hasta alcanzar una conversión elevada. Para evitar reacciones competitivas, la temperatura del reactor no debe sobrepasar los 100 ◦C, por lo tanto, una operación adiabática...
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