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7/24/2019 reactores de Flujo pistn Isotrmicos
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Reactores de Tubularcontinuo de fujo pistn
(PFR)
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Intermitente
CSTR
Flujo Tapn
Lecho Empacado
Ecuacin de diseo espec!"cas para cadareactor#
$alance %olar
&eneral
0
A AdXF rdV
=
0
A A
dXN r V
dt=
0
A
A
F XV
r=
0'A A
dXF r
dW
=
0
V
A
A A A
dN
F F r dV dt + =
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Relaciones Este'uiomtricas
Correccione
s
( )0
1A AC C X= 0 0 0
0 0 0
B BB A B B A
A A
C CC A C C A
A A
C C X C C X
C C X C C X
= =
= + = +
( )
0
0 0
0 0
0 1
T
T
P NT ZV V
P T Z N
V X
=
= +
0 0 0 0
0 0 0 0
i i i i
iA A A A
F C Q C y
F C Q C y = = = =
)
)
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Ejemplo *
2.5d cm=
0.35X=
518
2
T C
P atm
= =
10.005A Ar s C
=35Q l / min=
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Ejemplo *
Solucin j jN C Q=0
A A
dXF r
dV=
( )
( )
( )
( )
( )
( )
0
0
0
0
0
0 0
1
1
1 1
1 1
AAA A A
A
A
N XNdXF r kC k k
dV V V X
X XNdX kk
dV V F X Q X
+= = = =
+
+ += =+ +)
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Ejemplo +
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Ejemplo ,
2 1/2 3 1
2
10A A
A R
r C mol dm s
=
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Ejemplo ,
Ecuacin de diseo
0
A A
dXF r
dV= 0
0
1
A A
A
dXF r
dV C
=
0
0 0
1AA
A A
F dXr
C dV C
=
[ ]0
0
A
A
F moles tiempool!men tiempo
C moles ol!men
= =
0
0
A
A
FQ
C
)
0
1A
A
dXQ r
dV C= )
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Ejemplo ,
.dem/s0 como
entonces
0 0
1A
A
dX! r
d" C=
[ ]3
3
0/
d" dV #s
! Q # s
= = =
0
1
A
A
dX dX Q r
dV d C = =
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Ejemplo ,
Ecuacin de diseo
Recordando 'ue la reaccin es en 1ase2aseosa 3 'ue se alimenta un solo compuesto0entonces
0A AA
A A
dC dX d C
r r= =
( )
0
0 0
0 0
0 1
T
T
P NT ZV V
P T Z N
V X
=
= +
( ) ( )0
0
01 1 1
AA
T
Ny
N = = = =
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Ejemplo ,
entonces
4ue conduce a
( )( )
0 1
1A A
XC C
X
=+
( )( )0
1/22
0
1/2
2 0
10
110
1
jAA
A A
j
A
A
dXdCd C
r C
dXC
XC
X
= = =
+
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Ejemplo ,
Es decir
( )
( )
1/20
1/22
1/22
1/20
10 1
1
10 1
1
j j
j
j
C dXd
X
X
dX X
d XC
=
+
= +
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Ejemplo ,
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Ejemplo 5
( ) ( ) ( )
3
3 4 2
1
4 6
10
$ $ $
A P%
P% P %
r kC k & +
= =
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Ejemplo 5
Ecuacin de diseo
Recordando 'ue la reaccin es en 1ase2aseosa 3 'ue se alimenta un solo compuesto0entonces
0AA
A A
dC dXd C
r r= =
( )
0
0 0
0 0
0 1
T
T
P NT ZV V P T Z N
V X
= = +
( )07 4
1 0.754
Ay = = =
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Ejemplo 5
entonces
4ue conduce a
( )
( )0
1
1A A
XC C
X
=
+
0
0
0
1
1
AA
A A
j
A
A
dC dXd C
r kC
dXC
XkC
X
= =
=
+
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Ejemplo 5
Es decir
1 1
1
1
1
Xd dX
k X
dX Xkd X
+ =
= +
0.222 &r=
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Ejemplo 5
Es decir
0
0
A
A
FQC
=
V
V QQ
= = ))
0 A
A
N P
C V RT= =
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Ejemplo 6
( ) ( ) ( )2 4 2 2 4 2
3 1 1 1
1 2500 0.032
$ $ $C % Br C % Br
k dm mol & k &
+
= =
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La e7presin de 8elocidad es
La ecuacin de diseo es#
Representando la este'uiometria de acuerdo a#
entonces
Ejemplo 6
2 4 2 2 4 21 2C % Br C % Br r k C C k C =
0
A
A
dXd Cr
=
A B C+
1 2A A B Cr k C C k C =
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9atos#
Ejemplo 6
2
2 4
3
600
600 /
1.50.6
0.6
0.3
0.1
Br
C %
'
T (
Q m &
P atmX
y
y
y
=
=
===
==
)
( ) ( ) ( )
2 4 2 4 2 2 4 2
2 4 2 2 4 2
1 2
1 2
3 1 1
1
1
2
500
0.032
$ $ $
C % C % Br C % Br
A A B C
C % Br C % Br
A B C
r k C C k C
r k C C k C
k dm mol &
k &
+
+
=
=
=
=
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Como la reaccin es en 1ase 2aseosa#
Ejemplo 6
( )( )
0
0
1 11 1
A AA A
XN N XC CV V X X
= = = + +
( )0 1V V X= +
( )( ) ( )( )
0 0
0
0 0
1
1 1 1
BB B A BB AX XN N N XC C
V V X V X X = = = = + + +
1 X
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Como la reaccin es en 1ase 2aseosa#
Ejemplo 6
0
A
A
dXd C
r=
0 1
1A A
XC C
X
= +
0
1
BB A XC C
X = +
( )0
1 2
A
A B C
dXd Ck C C k C
=
0
0 0 0
1 2
1
1 1 1
ACB
A A A
dX
d C XXXk C C k C
X X X
= + + + +
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4uedando como
Ejemplo 6
0
1 2
1
1 1 1
CBA
dXd
XXXk C k
X X X
= +
+ + +
0
1 2
1
1 1 1
CBA
XXdX X
k C kd X X X
+ = + + +
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Como#
Ejemplo 6
0
1 2
1 2
1 1 1A
dX X X X k C k
d X X X
= + + +
0 0 0 0
0 0 0 0
i i i ii
A A A A
F C Q C y
F C Q C y = = = =
)
)
0
0
0
0
2
0
B
BA
CC
A
F
F
F
F
= =
= =
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Entonces#
Por otra parte
Ejemplo 6
( ) ( )
( )
0
1 22
1 2
11A
X XdX Xk C k
d XX
=
++
( ) ( )1 1 1 1 0.3
0.3
C BA
A A
y
= = =
=
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Entonces#
Ejemplo 6( ) ( )
( )
0
1 22
1 2
1 0.31 0.3A
X XdX Xk C k
d XX
=
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33/35
j i i +
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Respuestas#
Ejercicio +
3
23 min
0.121
1.21
t
V m
V# m
A
=
=
= =
0
A AdXF rdV
=
0
AA
t t
dXF
dV r#A A
= =
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