Reactor Químico

Resumen

En esta práctica se efectuó el estudio cinético de la reacción del acetato de etilo con hidróxido de sodio en el reactor agitado con flujo continuo, para calcular las concentraciones a diferentes tiempos se hizo por retro-titulación tomando en cuenta que cada muestra se tomaba cada 3 minutos y concentración de la misma dependía del flujo. De esta forma intentamos obtener el orden y constantede reacción.

Introducción

Reactor Químico

Es el dispositivo donde ocurre un cambio en la composición debido a la reacción química.Por lo tanto es cualquier recipiente donde ocurre una reacción química.

Reactores continuos

Estos reactores trabajan en estado estacionario, es decir, que sus propiedades no varían con el tiempo. Este modelo ideal supone que la reacción alcanza la máxima conversión en el instante en que la alimentación entra al tanque. Es decir, que en cualquier punto de este equipo las concentraciones son iguales a las de la corriente de salida. Además para este tipo de reactor se considera que la velocidad de reacción para cualquier punto dentro del tanque es la misma y suele evaluarse a la concentración de salida. Para este reactor suele asumirse que existe un mezclado perfecto, en la práctica esto no es así, pero puede crearse un mezclado de alta eficiencia que se aproxima a las condiciones ideales.

De estas características se deduce que:

El reactor continuo permite tener un mejor control sobre la calidad de los productos, lo cual los hace ideales en el caso de que se desee lograr producciones grandes como la refinación de petróleo.

Los costos de instalación y construcción son altos porque entre otras cosas, se requiere un gran sistema de control, pero los costos de operación son bajos.

Las reacciones químicas se estudian considerandosus mecanismos de reacción, sus cambios físicos y energéticos, y la velocidadcon que se forman los productos.

La cinética-química trata principalmente del estudio de la velocidad, considerando todos los factores que influyen sobre ella y explicando la causa de la magnitud de esavelocidad de reacción.

El diseño óptimo de un reactor no ha de basarse precisamente en elcoste mínimo del reactor; puede hacerse un diseño con un coste bajo de reactor, pero los materiales que salen requerirán un tratamiento de coste mucho más elevado que empleando otros diseños.

En las reacciones homogéneas todas las sustancias que reaccionan se encuentran en una sola fase, ya sea, gaseosa, líquida o sólida. La velocidad de reacción en los sistemas homogéneos se expresa casi exclusivamente en base a la unidad de volumen de fluido reaccionante. De este modo, lavelocidad de reacción con respecto a un componente cualquiera A se define como:

r_A=1/V (〖dN〗_A/dt)_(por reacción)

De acuerdo con esta definición, la velocidad será positiva si A aparece como producto, mientras que será negativa si A es un reactivo que se está consumiendo; es decir, - rA es la velocidad de desaparición del reactivo.

Así, la ecuación de velocidad en términos del reactivo A que se descompone es:

(-r_A )=-〖dC〗_A/dt=k〖C_A〗^a 〖C_B〗^β

Donde a y b son los órdenes de reacción con respecto a A y a B respectivamente. La constante de velocidad de reacción k es independiente de la concentración.

La reacción del acetato de etilo es una reacción irreversible que puede representarse del siguiente modo:

Esta reacción puede considerarse de primer orden con respecto al hidróxido de sodio y el acetato de etilo y de segundo orden global, es decir con respecto a los dos reactivos en conjunto, dentro de los límites de concentración de 0 a 0.1M y temperatura

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