RESUMEN REACTORES CON RECIRCULACIÓN

RESUMEN REACTORES CON RECIRCULACIÓN

        Conviene dividir la corriente del producto que sale de un reactor de flujo pistón, haciendo que retorne parte de esta corriente a la entrada del reactor, a eso llamamos corriente de recirculación (R).

        La relación de recirculación se define como:

[pic 1]

[pic 2][pic 3]

[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

[pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]

        [pic 22]

[pic 23][pic 24]

[pic 25][pic 26]

Esta relación puede variar de cero a infinito. A medida que aumenta la relación de recirculación, el comportamiento pasa de flujo pistón  a mezcla completa .[pic 27][pic 28]

[pic 29]

        La ecuación de diseño para este caso sería:

[pic 30]

         y  no se conocen, por ende:[pic 31][pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

[pic 35]

        Para obtener  [pic 37][pic 36]

[pic 38]

        Suponiendo presión constante, las corrientes en el punto K pueden sumarse directamente:

[pic 39]

[pic 40]

        Combinando (4) y (5) obtenemos  en magnitudes conocidas.[pic 41]

[pic 42]

[pic 43]

        Finalmente, sustituyendo (3) y (6) en (2) obtenemos la ecuación de diseño con recirculación en función a la conversión aplicable a cualquier cinética y valor de .[pic 44]

[pic 45]

[pic 46]

        También podemos obtener la ecuación de diseño con recirculación en función a la concentración:

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[pic 48]

        Para reacciones de primer orden, con : [pic 49]

[pic 50]

[pic 51]

        Y para la reacción de segundo orden 2A       productos, ,    .[pic 54][pic 55][pic 52][pic 53]

[pic 56]

EJERCICIO DE EJEMPLO

La conversión en un reactor de flujo pistón es de 90%, para una reacción irreversible de primer orden en fase liquida (CA0= 10 ). Si se recircula dos tercios de la corriente de salida del reactor, y si la capacidad del procedimiento de todo el sistema permanece constante, calcular que le ocurre a la concentración del reactivo que abandona el sistema.[pic 57]

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• Situación 1, sin recirculación:

[pic 59][pic 60]

[pic 61][pic 62][pic 63]

[pic 64]

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• Situación 2, con recirculación en una razón de 2/3:

[pic 67][pic 68][pic 69][pic 70][pic 71]

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