REACTORES CSTR EN ESTADO ESTACIONARIO
Enviado por Yoe Cavana • 10 de Julio de 2018 • Prácticas o problemas • 1.096 Palabras (5 Páginas) • 231 Visitas
REACTORES CSTR EN ESTADO ESTACIONARIO
- INTRODUCCION
En el diseño de reactores continuos tipo tanque con agitación perfecta (CSTR) se requiere resolver las ecuaciones del balance de materia y energía.
Se toma como referencia una reacción general con la siguiente estequiometria:
[pic 1]
- BALANCE DE MATERIA
La ecuación del balance de materia para un CSTR en estado estacionario puede tomar diversas formas:
[pic 2]
Recordando que la diferencia del flujo molar que entra y el flujo molar que sale del tanque se debe a los moles convertidos.
[pic 3]
El balance de materia se puede escribir como:
[pic 4]
De la cual se puede despejar el volumen del reactor:
[pic 5]
[2]
A la cual se le denomina ecuación de diseño.
Para poder calcular el volumen es necesario especificar la cinética de la reacción, es decir determinar el orden de reacción y su dependencia con la temperatura
[3][pic 6]
[pic 7]
- BALANCE DE ENERGIA
La ecuación general de energía en estado estacionario para los reactores continuos (CSTR y PFR) es:
[pic 8]
[4]
FLUJO MOLAR RELATIVO: [pic 9]
[pic 10]
ENTALPIA DE RACCION:
[5][pic 11]
PARA CAPACIDADES CALORIFICAS CONSTANTES:
[pic 12]
PARA CAPACIDADES CALORIFICAS VARIABLES:
[pic 13]
[pic 14]
- CASO DE ESTUDIO: PRODUCCIÓN DE GLICOL PROPILENO
[pic 15]
[pic 16]
- Datos de la reacción:
Estequiometría:[pic 17]
A: oxido de propileno
B: agua
C: glicol propileno
M: Metanol (inerte)
Orden de Reacción: primer orden
[pic 18]
[pic 19]
0.132[pic 20]
Ecuación de Arrhenius:
[pic 21]
-E = -32400 [pic 22][pic 23]
- Datos de la alimentación
Flujos molares de entrada:
[pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
Temperatura de entrada:
[pic 27]
- Capacidades Caloríficas y Entalpias Estándar
A | B | C | I | |
Cp | 35 | 18 | 46 | 19.5 |
[pic 28] Tref = 528°R | -66600 | -123000 | -226000 |
BALANCE DE MATERIA
[pic 29]
[pic 30]
[pic 31]
V = 40.1
vo = 326.34
BALANCE DE ENERGIA
Considerando las capacidades caloríficas constantes:[pic 32]
...