examen final reacciones- 2015-1.pdf

UNIVERSIDAD DE LA SABANAFACULTAD DE INGENIERA

INGENIERA DE LAS REACCIONES QUMICASEXAMEN FINAL

Fecha: 1 de junio de 2015Docente: Manuel Fernando Valero ValdiviesoNombre:___________________________________Cdigo:___________

1. La reaccin elemental irreversible en fase gaseosa: 2A ? 2B + C se lleva a cabo en un reactor deflujo pistn. 20 L/s de A puro entran al reactor a 10 atm y 450 K. Asuma que no existe cada depresin.

a) Si el reactor opera de forma adiabtica determine el volumen del reactor necesario para alcanzaruna conversin del 80% (10 puntos). Obtenga el perfil de flujos y de temperatura en el reactor enfuncin del volumen (10 puntos).

b) Repetir el inciso a) para el caso en el que el reactor est rodeado por un intercambiador de calor.El flujo de enfriamiento a travs de la chaqueta es lo suficientemente alto para considerar que sutemperatura es constante a 50 C (15 puntos). Obtenga el perfil de flujos y de temperatura en elreactor en funcin del volumen (15 puntos).

DATOS ADICIONALES:

Propiedad / Especie A B CCapacidad Calorfica J/mol.K 40 20 15Entalpas de formacin a 273 K (kJ/mol) -70 -50 -40

? = 0.133exp???? ?

?

?????

??? ; Donde k en s-1 y T en K.

Ea= 31.4 kJ/mol

Datos del intercambiador de calor:U*A= 800 J/(s*m3*K)

Justifique sus respuestas. Respuestas sin justificacin no tienen valor

Balance de Materia ?????

= ?? = (??)(???)??

??= ??????

Balance de Energa??

??= ??(?? ? ?)) + ??????(?)

???(??????? + ????)

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