Sin Falta

REPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNEFA – EXTESIÒN LA ISABELICA
NUCLEO – CARABOBO

ING. PETROQUIMICA
I-003-D
AUTOR:

MANOSALVA ARGELI # 12932629

FLUJO NO IDEAL EN REACTORES HOMOGENEOS
Se entiende por flujo no ideal en un reactor, aquel que conduce a una dispersión de los tiempos de residencia en el mismo; situación que solo se produceen sistemas de flujo:
- En los reactores continuos tipo tanque, las desviaciones del modelo de flujo ideal (mezcla perfecta) se producen por formación de canalizaciones, zonas estancadas o recirculación del fluido (distribución de probabilidades de encontrar la salida por los distintos elementos fluidos).
- En los reactores tubulares, las desviaciones del flujo de pistón se deben al gradienteradial de velocidad (viscosidad, canalizaciones), la difusión molecular (gradientes de concentraciones laterales y longitudinales), la difusión turbulenta (flujo al azar) y la difusión térmica (gradientes de temperatura).
Cabe destacar que los gradientes de temperatura (radiales, zonas calientes) también se consideran causa de no idealidad, debido a su efecto sobre la velocidad de reacción; dehecho, suele ser el principal factor de desviación aunque apenas modifique directamente los tiempos de residencia (difusión térmica).
Los reactores tipo tanque se aproximan a la idealidad con diseños mecánicos y agitación adecuados; en los tubulares ello se consigue con relaciones de longitud y diámetros apropiados, así como un adecuado intercambio térmico.
Las desviaciones del flujo ideal originandisminuciones de eficacia de la instalación (efluente no uniforme y control del proceso más difícil), y están relacionadas con los problemas de cambio de escala, pues a menudo el factor no controlable es la magnitud de no idealidad, que puede diferir mucho de las unidades pequeñas (laboratorio) a las grandes (industria). Su desconocimiento puede llevar a importantes errores de diseño (y por elloconviene el estudio en planta piloto): los experimentos pretenden obtener si el flujo en el reactor se desvía significativamente del ideal y, en caso afirmativo, como tratar la desviación.
MODELOS DE FLUJO NO IDEAL

Los reactores ideales (mezcla completa y flujo de pistón) representan dos modelos extremos; los reales tienen un comportamiento intermedio para cuya descripción se han desarrolladovarios modelos: Flujo disperso en pistón, Tanques en serie, y combinados.

Se han desarrollado modelos con muchas aplicaciones y son los más comunes:
* El modelo de tanques agitados en serie de mezcla ideal
* El modelo de dispersión axial o flujo pistón con dispersión axial

Flujo Disperso en Pistón.-
Es un modelo de flujo en pistón con un cierto grado de retromezcla del fluido(independiente de la posición en el reactor), cuyas contribuciones en la dirección axial pueden describirse por una expresión como la ley de Fick (no se considera la difusión radial).

En general, el modelo es satisfactorio para desviaciones no muy grandes del flujo de pistón (tubos largos, flujo turbulento, lechos rellenos). Para grados de dispersión pequeños, la solución de la ecuación anteriorrepresenta una familia de Gaussianas con parámetro único D/uL, que puede evaluarse experimentalmente de varias formas.
Cuando el grado de dispersión es grande, es menos probable que el sistema real satisfaga las hipótesis del modelo, y por tanto que la curva experimental se ajuste a sus predicciones; las curvas del trazador cambian de forma, y estas son asimétricas y con ligera cola.
Parasistemas cerrados (aquellos donde el fluido entra y sale por flujo de pistón) tenemos que la varianza es:2=2·D/uL-2·(D/uL)2(1-e-uL/D).
En sistemas abiertos, hay que tener sumo cuidado en utilizar el modelo, pues la forma de introducir el trazador y su medida conducen a curvas C diferentes (debe medirse según un método de flujo y no de muestras múltiples, y para una entrada en disparo la varianza se...