Práctica Reactores

EXPERIMENTACION

REACTOR CONTINUO DE TANQUE AGITADO

( C S T R )

PROBLEMA EXPERIMENTAL: Para la reacción de hidrólisis básica del acetato de etílo, determinar la conversión de estado estacionario que se logra en un reactor continuo de tanque agitado, con un tiempo de residencia preestablecido.

Desarrollo experimental.

1. Preparar las siguientes soluciones: 1 litro de 0.02M de acetato de etílo, 1 litro de 0.02M de sosa, y 500 ml de HCl 0.005M. En caso de ser necesario, se prepararán nuevamente las soluciones de reactivos. En el caso de la solución de HCl, 500ml serán suficientes para todo el grupo.

Nota: Si se dispone de sosa 1M o 1N, tomar 20 ml y aforar a 1 litro.

Si se dispone de acetato de etílo 99%, tomar 2 ml y aforar a 1 litro.

Con solución 1M de HCl, tomar 2.5 ml y aforar a 500 ml.

2. Medir el volumen del reactor. Para un tiempo de residencia de 12 min., determinar el gasto de alimentación necesario.

3. Montar el equipo como se muestra en la figura.

4. Empleando agua, una probeta de 100 ml. y un cronómetro, establecer en las bombas acopladas de alimentación el gasto requerido. Observe que ambas bombas alimentarán el mismo gasto individual si el diámetro del tubing es el mismo.

5. Una vez alcanzado el gasto de alimentación requerido, retirar el agua de alimentación y colocar en sendos vasos los reactivos (o sea, un reactivo en cada vaso).

6. En el recipiente que contiene la solución de sosa, se agrega fenolftaleína en cantidad mínima suficiente para lograr coloración intensa.

7. A partir del instante de alimentación, dejar transcurrir 1.5 tiempos de residencia antes de tomar la primer muestra del interior del reactor. Las muestras serán de 5 ml, y se muestreará cada 4 min.

8. Titular la sosa residual presente en cada muestra, con HCl 0.005M. En caso necesario, agregar fenolftaleína.

9. Al repetirse dos valores consecutivos de volumen de HCl, se presupone estado estacionario (régimen permanente).

Material y equipo:

Reactor de tanque agitado. Cronómetro.

2 Matraz aforado de 1 litro. 1 Matraz aforado de 500 ml.

5 Matraces Erlenmeyer de 50 ml. 1 Pipeta de 10 ml.

(o 5 vasos de pp de 100 ml.) 1 Pipeta de 2 ml.

1 Termómetro. 1 Cápsula de agitación magnética (mosca)

1 Bomba doble. 2 controladores p/ bomba.

1 Bomba doble o sencilla. 1 Probeta 100 ml.

3 Vasos pp de 1 litro. 1 Soporte universal

1 Bureta 1 pinza con nuez.

1 Parrilla con agitación. 1 propipeta (o jeringa de plástico)

1 jeringa de plástico de 5 ml Gotero con fenolftaleína

(con graduación visible) Recipiente con sosa (Soln. 1M o 1N)

Recipiente con HCl (Soln. 1M o 1N)

Pedacería de manguera.

Conectores para mangueras.

CUESTIONARIO.

1. Apartir de los volúmenes de HCl obtenidos, calcule la concentración de estado estacionario de la sosa residual.

2. Calcule la conversión experimental de estado estacionario.

3. Desarrolle el balance de masa para un CSTR isotérmico.

4. A partir de los parámetros cinéticos y del balance de masa, calcule la concentración de estado estacionario.

5. Calcule la diferencia porcentual entre la conversión experimental y la calculada con el balance de masa.

6. Analice el experimento en términos de las condiciones que se plantean al establecer el modelo ideal de un CSTR y las condiciones reales de la experimentación.

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