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REACTORES CSTR EN ESTADO ESTACIONARIO

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Enviado por   •  10 de Julio de 2018  •  Prácticas o problemas  •  1.096 Palabras (5 Páginas)  •  2 Visitas

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REACTORES  CSTR  EN ESTADO ESTACIONARIO

  1. 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]

                                                

  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]

  1. 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]

  1. 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]

...

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(2018, 07). REACTORES CSTR EN ESTADO ESTACIONARIO. ClubEnsayos.com. Recuperado 07, 2018, de https://www.clubensayos.com/Ciencia/REACTORES-CSTR-EN-ESTADO-ESTACIONARIO/4440709.html

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