tarea 5

¿Cuál es el grado de conversión más convenientes y porque?
a) para reacciones simples:


1. Aunque la constante termodinámica no depende de la presión o presencia de inertes, la concentración de equilibrio de las sustancias y la conversión de equilibrio de los reactantes pueden depender de estas variables.
2. Si K>>1, la conversión puede ser prácticamente completa y la reacción puedeconsiderarse irreversible. Si K<<1, la reacción no transcurrirá en una extensión apreciable.
3. Al aumentar la temperatura, la conversión de equilibrio aumenta para las reacciones endotérmicas y disminuye para las exotérmicas.
4. Al aumentar la presión en las reacciones en fase gaseosa, la conversión aumenta cuando el número de moles disminuye con la reacción, y disminuye cuando el número de moles aumentacon la reacción.
5. Para todas las reacciones la disminución de inertes actúa del mismo modo que un aumento de presión en las reacciones en fase gaseosa

1.

¿CUÁLES SON LOS PRINCIPALES FACTORES QUE DETERMINAN EL FUNCIONAMIENTO DE UN REACTOR QUÍMICO
Tipo de reactor
Catalizador
Dimensiones
Condiciones de operación (temperatura y presión
Fases
Condiciones de alimentación (concentración ytemperatura

¿CUÁL ES EL GRADO DE CONVERSIÓN MÁS CONVENIENTE Y POR QUÉ?
a) Para reacciones simples
b) Para reacciones múltiples en paralelo
c) Para reacciones múltiples en serie
d)Para reacciones múltiples en serie-paralelo

La conversión es uno de los aspectos más importantes al momento de diseñar un reactor, ya que todo se basa en este. Desde el tipo de reactor a utilizar hasta la temperatura que serequiere para hacer que ocurra la reacción.
Reacciones simple
Un ajuste inicial de 95% de conversión para reacciones irreversibles y 95% de la conversión de equilibrio para reacciones reversibles. Sin embargo, esta depende de la temperatura de la reacción. Es decir, si la reacción es exotérmica la conversión es menor a que si se trata de una reacción endotérmica. La presión es otra condiciónimportante, en este caso al aumentarla en las reacciones en fase gaseosa, la conversión aumenta si el número de moles disminuye con la reacción, y disminuye cuando el número de moles aumenta con la reacción.
Reacciones múltiple en paralelo
A estas reacciones interviene otro factor que es la selectividad. La selectividad global representa cuanto se produjo del producto deseado D con respecto a todo loque reacciono del reactivo A. En caso de que la reacción del subproducto sea menor que la reacción primaria, se espera una conversión menor que a las de reacción simple. Se sugiere ajustar la conversión a 50% para reacciones irreversibles ó 50% de la conversión de equilibrio para reacciones reversibles
Reacciones múltiple en serie
El grado de conversión más conveniente es el que nos permite tenerla mayor cantidad del producto deseado. Las reacciones en serie siguen el sistema:

Asumimos que el producto deseado es B. Cuando la reacción tiene lugar en un reactor de mezcla perfecta. En este caso suponemos también que la alimentación no contiene los productos de reacción B y C. El balance de masa aplicado al compuesto A resulta en la expresión

Para el componente B se tiene

El valor máximode B lo podemos determinar haciendo

Obtenemos de esta forma

La concentración máxima de B la podemos calcular sustituyendo


Si queremos obtener una conversión elevada de reacción y tenemos una relación K2/K1 pequeña podremos realizar el diseño del reactor obteniendo al final un producto con un rendimiento fraccional de R elevado. En este caso seguramente no será necesaria la recirculación delreactante no utilizado. Sin embargo si tenemos una relación K2/K1 mayor que la unidad, el rendimiento fraccional desciende muy bruscamente, aún para una conversión pequeña. Por consiguiente, para evitar obtener el producto indeseado C, en lugar de B, hemos de realizar un diseño de reactor para una conversión pequeña de A por paso. Posteriormente realizar una separación de R y recirculación del...