Unidad 1 DISEÑO DE REACTORES

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del P.P para la Educación Universitaria
Instituto Universitario de Tecnología Valencia
Hacia la Universidad Politécnica Territorial
Valencia, Edo Carabobo

DISEÑO DE REACTORES DE POLIMERIZACIÓN
Unidad 1. INTRODUCCIÓN
 Características especiales de la ingeniería de reacciones de polimerización.
 Distribución de pesos moleculares.
 Momento de ladistribución de pesos moleculares.
 Tipos de Reacciones Poliméricas.
 Tipos de Reactores de Polimerización.
Valencia, Febrero del 2015.

Profesor: Ing. Luis Dorante

 Características especiales de la ingeniería de reacciones de polimerización
Para diseñar un reactor debe contestarse una serie de preguntas tales como:

 ¿Qué tipo de equipo se necesita para lograr la extensión de la reacciónrequerida?
 ¿Qué condiciones de operación (temperaturas, presión, velocidades de flujo) se

necesitan?

 Características especiales de la ingeniería de reacciones de polimerización
El análisis de costos para determinar el diseño más rentable introduce nuevos factores
tales
•

Materiales de construcción

•

La prevención de la corrosión

•

Los

requerimientos de operación y mantenimiento

Paraoptimizar los costos

• La instrumentación y mecanismos de control

 Características especiales de la ingeniería de reacciones de polimerización

La combinación de los procesos físicos y químicos a los efectos del diseño del reactor
•

Las ecuaciones de las leyes de conservación de la materia y la energía para
cada tipo de reactor.

Para el diseño del proceso debe disponerse de información provenientede diferentes
campos:
•

Termodinámica, cinética química, mecánica de fluidos, transmisión de calor y
transporte de materia.

 Características especiales de la ingeniería de reacciones de polimerización
¿Que necesitamos saber?

Procesos
Químico

$$

 Características especiales de la ingeniería de reacciones de polimerización
¿Que necesitamos saber?

Muy pocas veces el ingeniero tiene laoportunidad de diseñar un reactor desde el
inicio. Básicamente las tareas típicas del ingeniero son:
•

Mantener y operar el proceso

•

Identificar algunos problemas

•

Incrementar la capacidad y selectividad a un mínimo costo.

 Características especiales de la ingeniería de reacciones de polimerización
¿Que necesitamos saber?

• Los procesos reales involucran múltiples reactores. Esto puede sersimplemente
reactores en serie con diferentes conversiones, temperaturas de operación o
catalizadores

• Los reactores reales son extremadamente complejos con múltiple reacciones,
múltiples fases, diferentes patrones de flujo y múltiples corrientes de salida y entrada.

 Características especiales de la ingeniería de reacciones de polimerización

Reactores y Reacciones
Si se desea realizar unproceso químico con la finalidad de transformar algunos reactivos en productos,
nosotros debemos responder algunas preguntas básicas:
• Formular la ecuación de la reacción
 Estequiometria

• Qué tan rápida será la reacción
 Cinética
• Qué podemos esperar en el caso óptimo
 Termodinámica
• Qué tipo de reactor debemos usar para esta reacción
 Diseño de reactores
• Cual es el rendimiento en elreactor
 Cinética, limitaciones en transferencia de materia y calor

 Características especiales de la ingeniería de reacciones de polimerización

Estequiometria
Es la ley de conservación del numero de átomos durante la reacción
Ejemplo: La combustión del gas natural (metano) puede ser escrita como
CH4 + 2O2

CO2 + 2H20

1/2CH4 + O2

1/2CO2 + H20

o equivalente

• Obviamente, ambas reacciones estánbalanceadas y el número de átomos de C, H y O en cada lado de
la ecuación son los mismos.
• Los coeficientes estequeométricos pueden ser multiplicados por cualquier constante y el balance de
átomos permanecerá
Esto quiere decir que no hay una única manera de escribir la ecuación

 Características especiales de la ingeniería de reacciones de polimerización

Cinética
Estudia la velocidad de...