TALLER INGENIERIA DE LAS REACCIONES QUIMICASPROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICAUNIVERSIDAD DE CARTAGENA

1. La reaccin irreversible elemental A+B 2C en fase liquida, es llevada a cabo en un reactor CSTR isotrmico. La corriente de alimentacin contiene cantidades equimolares de A y B en un solvente, la conversin alcanzada con respecto a A es de 60%. Se est estimando aumentar el flujo volumtrico o el volumen del reactor. Estime cual de las dos situaciones es ms conveniente. a. Si el flujo volumtrico en el proceso es aumentado por un factor de 2, con las mismas concentraciones de A y B y a la misma temperatura constante. Cul es la nueva conversin de A?b. Si el reactor es cambiado por otro CSTR de un volumen cuatro veces mayor, con las mismas concentraciones de A y B y a la misma temperatura constante. Cul es la nueva conversin de A?

2. Una reaccin en fase gaseosa es llevada a cabo en un reactor PBR, 2 A B+C, la ley de velocidad de reaccin es de segundo orden, con una constante de velocidad de reaccion de 100 lt2/mol Kg cat h. El alimento entra al reactor con 50 % de inertes con una temperatura de 350 C y 2 atmosferas. El flujo del alimento de A es de 4 moles/h. El parmetro de la cada de presin () es igual a 0.004 Kg -1. Determine una expresin para obtener la conversin en funcin del peso del catalizador. a. Cul es la conversin obtenida con la cada de presin?b. Cul es la presin alcanzada a la salida del reactor (considerando el parmetro de la cada de presin)?c. Si no se considera el parmetro de la cada de presin, cul sera la conversin alcanzada en el reactor? ( = 0)

3. La reaccin irreversible en fase liquida, A+B2C, es llevada a cabo en un reactor semibatch. El alimento contiene B con un flujo volumtrico de 2 lt/min a una concentracin de alimentacin de 10 mol/lt. La ley de velocidad de reaccin es de primer orden con respecto a A, con un valor de constante de velocidad de reaccin de 0.1 min-1. Inicialmente se encuentran en el reactor 100 moles de A en un volumen inicial de 50 litros.

a. Determine la conversin alcanzada con un tiempo de reaccin de 16 minutos.b. Calcule la concentracin de las especies A, B y C

4. Sea el proceso A+2B C + 2D, heterogneo, irreversible, en fase gas, que se desea realizar en un reactor de flujo pistn con una conversin de 0.5. El caudal de entrada es de 1 L/s y la relacin de inertes:reactivo A: reactivo B es 3:1:1. La concentracin CA0=CB0=0.04mol/LVelocidad de reaccin: -rA = kCA k = 0.5 s-1Indquese el peso del catalizador necesarioCalcule la cada de presin y analice el resultado, explique de que manera el tamao de la partcula de catalizador afecta la conversinCalcule los valores de las concentraciones de los inertes, reactivo A y reactivo BDATOSo =10 KPa/mAc = 0.0013 m2To = 400K = 0.4c = 1800 kg/m3

5. La reaccin es llevada a cabo en un reactor isotrmico. Al reactor es alimentado una corriente con 0.5 mol/l de B a una velocidad de 0.1 mol/minuto. Dentro del reactor, al inicio, se encuentra una solucin de 2 mol/l de A. Considere que la reaccin qumica cumple la ley de velocidad de reaccin elemental. El proceso es llevado a cabo a 40 C, la constante de velocidad de reaccin es de 5.1 dm3/mol h a 30C. El reactor tiene una altura de 20 dm3 y un radio de 7 dm. Asuma densidad constantea. Calcule la conversin en el equilibrio en funcin del tiempo y elabore una grafica, si Kc = 1.44b. Cul es la mxima conversin ideal que puede alcanzarse