reacto agitado
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DATOS EXPERIMENTALES: Datos de la conductividad tomados cada 30 segundos:Tabla N
(s)(mS)
303.76
603.66
903.58
1203.50
1503.43
1803.37
2103.32
2403.26
2703.21
3003.17
3303.13
3603.09
3903.05
4203.00
4502.97
4802.95
5102.92
5402.89
5702.87
6002.84
6302.81
6602.79
6902.77
7202.75
7502.73
7802.72
8102.70
8402.69
8702.67
9002.67
9302.66
9602.64
9902.63
10202.62
10502.61
10802.60
11102.59
11402.59
11702.58
12002.57
12302.57
12602.56
12902.56
13202.55
13502.55
13802.54
14102.54
14402.53
14702.53
15002.52
15302.52
15602.52
15902.51
16202.51
16502.51
16802.50
17102.50
17402.50
17702.50
18002.49
18302.49
18602.49
18902.49
19202.49
19502.49
19802.48
RESULTADOS OBTENIDOS Y CALCULOS EFECTUADOS: Con los datos obtenidos, elaboramos las siguiente grafica:Figura N: vs.
Se tienen los siguientes datos:Temperatura: T=27 C =300 KVolumen del Reactor: V=1.74LConcentracin de NaOH en el tanque de alimentacin:
Concentracin de CH3COOC2H5 en el tanque de alimentacin:
Caudal de alimentacin de NaOH:
Caudal de alimentacin de CH3COOC2H5:
Conversin del Hidroxido de Sodio
De donde , se determina mediante:
Luego,
Como CA0= CB0, entonces:
Como , entonces:
Como CA0= CB0, entonces
Calculamos CA1 para un tiempo de 60 s:
Conversin del Acetato de Sodio
Como CA0= CB0, entonces
Calculamos C1 para un tiempo de 60 s:
Operamos de la misma manera para todos los datos de la tabla obtenida y obtenemos la siguiente tabla:
Tabla N x : Datos calculados(s)(mS)CA1 (mol/dm3)C1 (mol/dm3)XAXC
303.970.019343790.000820270.032810650.04101331
603.940.019110210.000889790.044489260.04448926
903.890.018720930.001279070.06395360.0639536
1203.860.018487360.001512640.07563220.0756322
1503.820.018175930.001824070.091203670.09120367
1803.790.017942350.002057650.102882280.10288228
2103.760.017708780.002291220.114560880.11456088
2403.720.017397350.002602650.130132360.13013236
2703.70.017241640.002758360.137918090.13791809
3003.680.017085920.002914080.145703830.14570383
3303.660.016930210.003069790.153489570.15348957
3603.640.016774490.003225510.16127530.1612753
3903.610.016540920.003459080.172953910.17295391
4203.590.016385210.003614790.180739640.18073964
4503.570.016229490.003770510.188525380.18852538
4803.530.015918060.004081940.204096850.20409685
5103.520.015840210.004159790.207989720.20798972
5403.510.015762350.004237650.211882590.21188259
5703.50.015684490.004315510.215775460.21577546
6003.490.015606630.004393370.219668330.21966833
6303.480.015528780.004471220.22356120.2235612
6603.470.015450920.004549080.227454060.22745406
6903.470.015450920.004549080.227454060.22745406
7203.460.015373060.004626940.231346930.23134693
7503.460.015373060.004626940.231346930.23134693
7803.450.01529520.00470480.23523980.2352398
8103.450.01529520.00470480.23523980.2352398
8403.440.015217350.004782650.239132670.23913267
8703.440.015217350.004782650.239132670.23913267
9003.440.015217350.004782650.239132670.23913267
9303.440.015217350.004782650.239132670.23913267
9603.440.015217350.004782650.239132670.23913267
9903.430.015139490.004860510.243025540.24302554
10203.440.015217350.004782650.239132670.23913267
10503.440.015217350.004782650.239132670.23913267
10803.440.015217350.004782650.239132670.23913267
11103.440.015217350.004782650.239132670.23913267
11403.430.015139490.004860510.243025540.24302554
11703.440.015217350.004782650.239132670.23913267
12003.440.015217350.004782650.239132670.23913267
12303.430.015139490.004860510.243025540.24302554
12603.430.015139490.004860510.243025540.24302554
12903.440.015217350.004782650.239132670.23913267
13203.440.015217350.004782650.239132670.23913267
13503.440.015217350.004782650.239132670.23913267
13803.440.015217350.004782650.239132670.23913267
14103.440.015217350.004782650.239132670.23913267
14403.450.01529520.00470480.23523980.2352398
14703.440.015217350.004782650.239132670.23913267
15003.440.015217350.004782650.239132670.23913267
15303.440.015217350.004782650.239132670.23913267
15603.440.015217350.004782650.239132670.23913267
15903.450.01529520.00470480.23523980.2352398
16203.450.01529520.00470480.23523980.2352398
16503.460.015373060.004626940.231346930.23134693
16803.450.01529520.00470480.23523980.2352398
17103.450.01529520.00470480.23523980.2352398
17403.450.01529520.00470480.23523980.2352398
17703.450.01529520.00470480.23523980.2352398
18003.450.01529520.00470480.23523980.2352398
18303.450.01529520.00470480.23523980.2352398
18603.450.01529520.00470480.23523980.2352398
18903.450.01529520.00470480.23523980.2352398
19203.450.01529520.00470480.23523980.2352398
Graficas obtenidasFigura Nx: Tiempo Vs. Concentracin
Figura Nx: Tiempo Vs. Conversin
Calculo de la constante de velocidad de reaccin K:
ANLISIS DE RESULTADOS
La concentracin del Hidroxido de Sodio en el reactor cuando se ha completado la reaccin es de 0.015 aprox. En los resultados obtenidos se observa que se llega a una conversin mxima de 0.25 aprox. En el reactor tanque agitado la constante de velocidad de reaccin es .
CONCLUSIONES
Conforme el tiempo pasa la conductividad disminuye, lo que quiere decir que el hidrxido de sodio est reaccionando. La concentracin del NaOH disminuye con respecto al tiempo mientras la concentracin del acetato de sodio aumenta. La conversin para el NaOH y CH3COONa en el tiempo son iguales ya que los dos presentan un coeficiente igual a la unidad en su ecuacin estequiomtrica. No se llego a una buena conversin en los clculos analticos debido a factores externos, tiempo de medicin que no fueron suficientes y otros.
PROBLEMA N2a) Calcular el volumen que debern tener respectivamente un reactor tubular y un reactor tanque agitado, para procesar de una solucin de acetato de etilo 0.5M al que se agrega una cantidad equimolecular de hidrxido de sodio, a la temperatura de 25C, si se alcanza una conversin del 75%.La estequiometria de la reaccin es la siguiente:
Y la constante de velocidad de reaccin es igual a b) Repetir los mismos clculos, si se utilizan un exceso de 100% del hidrxido de sodio.
Solucin: Conocemos las ecuaciones de diseo:
Tanque Agitado
Reactor Tubular Reaccin:DCAB
Ecuacin cintica de reaccin:
Para flujos equimolares se tiene:
En el equilibrio:
a) Datos:
Reactor Tanque Agitado:Reemplazamos las ecuaciones (1) y (2) en la ecuacin de diseo:
Reemplazamos datos:
Hallamos el volumen:
Reactor Tubular:Reemplazamos los datos en la ecuacin de diseo:
Hallamos el volumen:
b) Datos:Lo concentracin del hidrxido se utiliza en un exceso del 100%
Reaccin:
En el equilibrio:
Reactor Tanque Agitado:Reemplazamos las ecuaciones (3) en la ecuacin de diseo:
Reemplazamos datos:
Hallamos el volumen:
Reactor Tubular:
Ecuacin de diseo: Reemplazamos la ecuacin (3) en la integral:
Reemplazamos datos:
Hallamos el volumen: