Diseo de ReCTORES QUMICOS

[Diseo de ReCTORES QUMICOS]6 de julio de 2015

La reaccin elemental, reversible en fase gaseosa:

Alimentacin:

Constante de velocidad:

. (1)

Constante de equilibrio:

De este modo: ..(2)

..(3)

k y KC se pueden calcular por la ecuacin (1) y (3) si T esta dado.donde:

Sustituyendo CA, CB y CC en KC.

..(4)..(5)

Calculando como una funcin de temperatura a partir de la ecuacin (3), sustituyendo en la ecuacin (5), obtenemos como una funcin de T. Balance de energa para condicin adiabtica.

..(6)

Sustituyendo:

..(7)

Igualando, Ec. (3) = Ec. (4):

a) Determine el volumen del reactor PFR para alcanzar un 85% de la conversin adiabtica de equilibrio.

En la ecuacin de diseo de reactor de flujo:

.....(8)

Ley de velocidad:.(9) De este modo:..(10)Para evaluar la integral, necesitamos evaluar f(X) como una funcin de X. Esto lo haremos en la siguiente tabla.XT (K)KCkf(X)

03507534.830.960.0323

0.14003191.1626.1258x10-3

0.24501635.96491.53.98x10-4

0.3 500958.54216x1049.89x10-5

0.4550618.91949x1053.53x10-5

0.5600429.96978x1051.70x10-5

0.6650315.82054x1061.08x10-5

0.7700192.81155x1074.98x10-6

La integral puede ser evaluada usando la formula o regla de Simpson, para los primeros seis segmentos y regla trapezoidal para los ltimos segmentos.

c) Determine la conversin que pueda alcanzarse en un CSTR que tiene instalado un intercambiador de calor en su interior.

Ecuacin de diseo de un CSTR:

..(11)

..(12)Balance de energa no adiabtica:(13)

Por tanto, el procedimiento para calcular X, es asi:1. Escoger el incremento en T y calcular X como una funcin de T de la ecuacin (13). Esto es el valor dado por el balance de energa.2. Escoger el incremento en T y calcular a y b de la ecuacin (11). (KC y k pueden ser calculados de la ecuacin (3) y (1) respectivamente).3. Calcular X, descartando X>1 o X