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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.1 CAPITULO 4 – COMPARACIÓN DE REACTORES IDEALES Y REACTORES MÚLTIPLES 4.1 INTRODUCCIÓN En este capítulo se compararán los reactores TAC y RT. Se diseñará baterías de reactores dispuestos en serie y en paralelo. Se prestará especial atención a la interpretación gráfica de la operación de sistemas con reactores múltiples. 4.2 REACTORES TAC vs REACTORES RT Para la mayoría de las reacciones comúnmente encontradas en la práctica, la velocidad de reacción decrece a medida que aumenta la conversión. Recordemos, para este tipo de cinética, la interpretación gráfica de la ecuaciones de diseño de reactores TAC y RT. En la figura que sigue consideraremos que en ambos tipos de reactores se lleva a cabo el mismo tipo de reacción, que la concentración inicial y la conversión final deseada también son las mismas. 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Conversión -1/ rA, l s/mol xA Salida 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Conversión -1/ rA, l s/mol xA Salida (V/F A0 ) RT (V/F A0 ) TAC - (V/F A0 ) RT Nota: la conversión del eje x es conversión total o global Como en un TAC la concentración cae abruptamente de C A 0 a C A la velocidad a la cual procede la reacción en el TAC es sustancialmente inferior a la que procede en un RT

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.1

CAPITULO 4 – COMPARACIÓN DE REACTORES IDEALES Y REACTORES MÚLTIPLES 4.1 INTRODUCCIÓN

• En este capítulo se compararán los reactores TAC y RT.

• Se diseñará baterías de reactores dispuestos en serie y en paralelo.

• Se prestará especial atención a la interpretación gráfica de la operación de sistemas

con reactores múltiples.

4.2 REACTORES TAC vs REACTORES RT Para la mayoría de las reacciones comúnmente encontradas en la práctica, la velocidad

de reacción decrece a medida que aumenta la conversión. Recordemos, para este tipo de

cinética, la interpretación gráfica de la ecuaciones de diseño de reactores TAC y RT. En la

figura que sigue consideraremos que en ambos tipos de reactores se lleva a cabo el mismo

tipo de reacción, que la concentración inicial y la conversión final deseada también son las

mismas.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Conversión

-1/rA

, l s

/mol

xA

Salid

a

=V/FA0

0

0.1

0.2

0.3

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0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Conversión

-1/rA

, l s

/mol

xA

Salid

a

=V/FA0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

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0.6

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0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Conversión

-1/rA

, l s

/mol

xA

Salid

a

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Conversión

-1/rA

, l s

/mol

xA

Salid

a

(V/FA0)RT

(V/FA0)TAC- (V/FA0)RT

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

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0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Conversión

-1/rA

, l s

/mol

xA

Salid

a

=V/FA0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Conversión

-1/rA

, l s

/mol

xA

Salid

a

=V/FA0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Conversión

-1/rA

, l s

/mol

xA

Salid

a

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Conversión

-1/rA

, l s

/mol

xA

Salid

a

(V/FA0)RT

(V/FA0)TAC- (V/FA0)RT

Nota: la conversión del eje x es conversión total o global

Como en un TAC la concentración cae abruptamente de CA0 a CA la velocidad a la

cual procede la reacción en el TAC es sustancialmente inferior a la que procede en un RT

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.2

(en este caso la concentración decrece lentamente a lo largo del reactor). Por esta razón se

necesitará un TAC con mayor volumen que el RT para obtener la misma conversión.

Observación: Si la inversa de la velocidad de reacción decrece con la conversión, se logrará la misma conversión de salida con un TAC cuyo volumen es mayor que el de un RT. La diferencia entre ambos reactores puede verse reducida si se utilizan m’as de un

reactor TAC, tal como se ve en las figuras que siguen:

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Conversión

-1/rA

, l s

/mol

xA

TAC1TAC2

TAC3

Salid

a

Volumen “ahorrado” por usar 3 TACs en lugar de 1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Conversión

-1/rA

, l s

/mol

xA

TAC1TAC2

TAC3

Salid

a

Volumen “ahorrado” por usar 3 TACs en lugar de 1

Nota: la conversión del eje x es conversión total o global

A medida que se utilizan más tanques menor es la diferencia entre el volumen total

de los TAC y un RT equivalente.

4.3 REACTORES TAC EN SERIE Para reducir la disparidad en volumen de un TAC y un RT, se pueden utilizar una batería

o cascada de TACs en serie. De manera que la salida del primer tanque sea la entrada

al segundo, y así sucesivamente.

TAC1 TAC2 TAC3FA0 FA1 FA2 FA3TAC1 TAC2 TAC3FA0 FA1 FA2 FA3

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.3

En la figura de arriba tenemos 3 TACs en serie, por lo tanto podremos plantear 3

balances de masa, uno para cada uno de ellos:

Balance de masa TAC1:

( ) 0110 =+− VCrFF iAAA (4.1)

Balance de masa TAC2:

( ) 0221 =+− VCrFF iAAA (4.2)

Balance de masa TAC3:

( ) 0332 =+− VCrFF iAAA (4.3)

Si queremos reemplazar las velocidades de reacción en función de las conversiones

hay dos maneras básicas de realizar los cálculos:

Conversión Total o Global Conversión Parcial

( )101 1 AAA xFF −= (4.4) ( )202 1 AAA xFF −= (4.5) ( )303 1 AAA xFF −= (4.6)

donde xA1, xA2 y xA3 son conversiones globales o totales (acumulativas de todo el proceso). Reemplazando las definiciones (4.4) a (4.6) en los balances (4.1) a (4.4) resulta:

( )VCrxF iAAA 110 −= (4.7) ( ) ( )VCrxxF iAAAA 2120 −=− (4.8) ( ) ( )VCrxxF iAAAA 3230 −=− (4.9)

se verifica además que:

321 AAA xxx << (4. 10)

( )101 1 AAA xFF −= (4.4)

( )*12 2

1A

xFF AA −= (4.11)

( )*323 1 AAA xFF −= (4.12)

donde xA2* y xA3

* son conversiones parciales de cada reactor. Reemplazando las definiciones (4.4), (4.11) y (4.12) en los balances (4.1) a (4.4) resulta:

( )VCrxF iAAA 110 −= (4.13)

( )VCrxF iAA A 2*

1 2−= (4.14)

( )VCrxF iAAA 1*

32 −= (4. 15)

se verifica además que: 10 1 << Ax (4. 16)

10 *2 << Ax (4. 17)

10 *3 << Ax (4. 18)

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.4

De acuerdo a los balances de masa tendremos 3 ecuaciones disponibles, por lo

tanto como máximo estaremos en condiciones de determinar 3 incógnitas; el resto de las

variables deberán estar definidas.

Así como se puede resolver los problemas de diseño de una cascada de reactores

con los balances de masa, también es posible hacer cálculos gráficamente. En términos

generales el balance de masa de un TAC en una serie es:

( ) 01 =+−− VCrFF ijAAjAj (4.19)

o,

( ) iijA

AjAj

CrCC

τ11 =

−−− (4.20)

Consideremos para el análisis gráfico, una cascada de 3 TACs en serie de distintos

volúmenes o tiempos espaciales conocidos (τ1, τ2, τ3). Graficando la velocidad de reacción

vs la concentración, se obtiene la siguiente interpretación gráfica:

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

4 5 6 7 8 9

Concentración, mol/l

-rA

, mol

/l s

-1/ τ1

-1/ τ2

-1/ τ3

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

4 5 6 7 8 9

Concentración, mol/l

-rA

, mol

/l s

-1/ τ1-1/ τ1

-1/ τ2-1/ τ2

-1/ τ3-1/ τ3

Otro caso de interés es cuando se disponen de TACs de igual volumen (o igual tiempo

espacial si el caudal es el mismo en cada uno de ellos:

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

4 5 6 7 8 9

Concentración, mol/l

-rA

, mol

/l s

-1/ τ

-1/ τ-1/ τ

CAF

Las rectas son paralelas

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

4 5 6 7 8 9

Concentración, mol/l

-rA

, mol

/l s

-1/ τ-1/ τ

-1/ τ-1/ τ-1/ τ-1/ τ

CAF

Las rectas son paralelas

Ejemplo 4.1

La reacción A→B de primer orden se lleva a cabo en una cascada de TACs en serie, obtenga una expresión genérica que relacione la concentración de salida del último TAC con la concentración del reactivo a la entrada del primer TAC. Considere que todos los reactores poseen el mismo volumen y operan con igual tiempo espacial.

Solución

τ110 AAA kCCC =− (4.21)τ221 AAA kCCC =− (4.22) τ332 AAA kCCC =− (4.23)

τAnAnAn kCCC =−−1 (4.24)despejando la concentración enésima de cada reacción resulta:

( )τkCC A

A +=

10

1 (4.25)

( )τkCC A

A +=

11

2 (4.26)

( )τkCC A

A +=

12

3 (4.27)

( )τkCC An

An += −

11 (4.28)

sustituyendo la ecuación 4.25 en la 4.26 y así sucesivamente resulta:

Orden1 ( )n

AAn k

CCτ+

=1

0 (4.29)

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.6

Ejemplo 4.2

La reacción A+B→C de primer orden con respecto a A se lleva a cabo en una cascada de TACs en serie. Al reactor 1 ingresa una corriente que posee una concentración de 1 lbmol/ft3 de A. Además ingresa al sistema una corriente de B con un caudal volumétr ico idéntico al de la corriente de A. Se desea alcanzar una conversión de salida del 80% y producir 200 millones de lb de C por año. El peso molecular de C es de 62. Cuántos reactores de 800 galones son necesarios?. La constante cinética k es igual a 0.311 min-1. Determinar las conversiones a la salida de todos los tanques usados.

Solución

CACA

FAe,vAe

FA1,v0

FBe, vBe

FA0,v0

FAe,vAe

CACA

FA,v0

CACACACACA

FA2v

CACACA

CACA

FAe,vAe

FA1,v0

CACACACA

FAe,vAe

FA1,v0

FBe, vBe

FA0,v0

FAe,vAe

CACA

FA,v0

CACACACACA

FA2v

CACACACACACACA

FA,v0

CACACACACACACA

FA2v

CACACA

min97.6min/34.15

8000

/5.067.7/

min/34.152

min/67.7/1

min/67.7

min/67.8.0

min/137.6

min/137.662

1min60

1241

3651102

3

33

0

00

30

33

0

0

8

==

===

==

===

====

=

==

ftgal

ftlbmolftlmolvFC

ftvv

ftftlbmol

lbmolCFv

lbmollbmolxFF

xFF

lbmollb

lbmolhh

dd

añoañolbxF

AA

Ae

Ae

AeAe

A

cA

AAc

c

τ

15.34

F7 Ae

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.7

( )

TACSn

nk

CC

knCC

kCC

A

A

A

A

nA

An

24.1)97.6*311.01ln(

1.05.0

ln

)1ln(

ln

)1ln(ln

1

0

0

0

→==+

=+

+=

+=

τ

τ

τ

τ110 AAA kCCC =−

( )9.0

111

684.097.6*311.01

97.6*311.01

22

1

=+

−=

=+

=+

=

τ

ττ

kx

kkx

A

A

4.4 REACTORES TAC EN PARALEL0

Así como se puede disponer de TACs en serie también pueden colocarse en paralelo

como la figura que sigue:

TACTAC11

TAC2TAC2

TAC2TAC3

TAC2TACn

FA0

FA01

FA02

FA03

FA0n

FA1

FA2

FA3

FAn

TACTAC11TAC11

TAC2TAC2TAC2TAC2

TAC2TAC3TAC2TAC3

TAC2TACnTAC2TACn

FA0

FA01

FA02

FA03

FA0n

FA1

FA2

FA3

FAn

Supongamos ahora que la corriente FA0 se divide en partes iguales y que los

volúmenes de los reactores son idénticos, bajo estas condiciones se verifica:

00.020.040.060.080.1

0.120.140.160.18

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

concentracion

-ra

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.8

ioiiAA nvvnFF ττ =→==→= iV V000 (4.30)

Como los reactores operan en idénticas condiciones, se debe verificar que la

conversión en cada unidad sea la misma:

AiAAA xxxx === 21 (4.31)

En consecuencia todos los reactores trabajan con la misma velocidad de reacción. El

balance de masa para cualquier reactor es:

0

0

A

iAA

iAAA

FVrx

Vrxn

F

n −=

−= (4.32)

Si n>1, la conversión del sistema será mayor que en el caso que usáramos un sólo

TAC de volumen Vi. Esto se debe a un aumento del tiempo espacial de los tanque es

paralelo respecto a un TAC único.

Podemos también comparar la batería de n TACs en paralelo (cada uno con un

volumen Vi) con un único TAC cuyo V=nVi procesando el mismo flujo molar de entrada. Para

este enunciado se verifica:

TACs en paralelo: iAAA Vrxn

F−=0 (4.33)

TAC único: iAAA nVrxF −=0 (4.34)

La comparación de las ecuaciones (4.33) y (4.34) indica que si el flujo molar de

entrada es dividido en n partes iguales, la conversión alcanzada en n TACs es idéntica a la

lograda con un solo reactor cuyo volumen sea la suma de los n volúmenes de los Tacs en

paralelo.

Por qué usar entonces una batería de n TACs ?

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.9

Ejemplo 4.3

Repita el ejemplo 4.2 usando en este caso el número de TACs de igual volumen (800 galones c/u) necesarios de modo que operados en paralelo conduzcan a una conversión del 80%.

Solución

4.5 REACTORES RT EN SERIE Consideremos el siguiente esquema de reactores, la alimentación al segundo RT es la

salida del primero, y así sucesivamente.

TAC1 TAC2 TAC3FA0 FA1 FA2 FA3RT 1 RT 2 RT 3FA0 FA1 FA2 FA3TAC1 TAC2 TAC3FA0 FA1 FA2 FA3RT 1 RT 2 RT 3FA0 FA1 FA2 FA3

Si planteamos los balances de masa para los tres reactores y utilizamos el concepto de

conversión global o total para relacionar los flujos molares con la conversión resulta:

RT1: 110 ττ =−= ∫∫A1x

0 A

AA0 r-

dxC o drxC AAA (4.35)

( )

( ) TACsftlbmolx

lbmolxVxkC

xFn

VxkCxn

Fn

FF

ftlbmolftlmolvFC

ftvv

ftftlbmol

lbmolCFv

lbmollbmolxFF

xFF

lbmollb

lbmolhh

dd

añoañolbxF

AA

AA

AAAA

AiA

AA

Ae

Ae

AeAe

A

cA

AAc

c

28.1/5.0min311.0

min/8.067.71

1

/5.067.7/

min/34.152

min/67.7/1

min/67.7

min/67.8.0

min/137.6

min/137.662

1min60

1241

3651102

310

0

00

00

3

0

00

30

33

0

0

8

===−

=

−=

=

===

==

===

====

=

==

− 800gal0.2x x tx7.48gal/f

15.34

F7

3

Ae

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.10

RT2: 2120 )( ττ =−=− ∫∫A2

A1

x

x A

AA0 r-

dxC o drxxC AAAA (4.36)

RT2: 3230 )( ττ =−=− ∫∫A3

A2

x

x A

AA0 r-

dxC o drxxC AAAA (4.37)

Sumando miembro a miembro los tiempos espaciales i de las ecuaciones (4.35) a

(4.37) resulta:

∫=++=A3x

0 A

AA0321 r-

dxC ττττ (4. 38)

La ecuación (4.38) indica que un solo RT con un volumen igual a la sumatoria de los

volúmenes individuales de los RT en serie da idéntica conversión global. Este

comportamiento no es análogo a lo que ocurría con los TACs.

4.6 REACTORES RT EN PARALEL0 Así como se puede disponer de RTs en serie también pueden colocarse en paralelo

como la figura que sigue:

TACRT 11

TAC2RT 2

TAC2RT 3

TAC2RT n

FA0

FA01

FA02

FA03

FA0n

FA1

FA2

FA3

FAn

TACRT 11RT 11

TAC2RT 2TAC2RT 2

TAC2RT 3TAC2RT 3

TAC2RT nTAC2RT n

FA0

FA01

FA02

FA03

FA0n

FA1

FA2

FA3

FAn

Supongamos que todos los volúmenes son iguales y que la alimentación se divide en n

partes iguales para ingresar a los reactores dispuestos en paralelo. Todos los reactores

deberán entonces conducir a igual conversión de salida.

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.11

RT individuales oi

i

vV

=∫Ax

0 A

AA0 r-

dxC (4.39)

RT único oi

i

oi

i

o vV

nvnV

vV

===∫Ax

0 A

AA0 r-

dxC (4.40)

De las dos ecuaciones anteriores se puede concluir que un solo RT con un volumen

total equivalente a la suma de los volúmenes individuales de los RT en paralelo debe dar la

misma conversión de salida.

4.7 COMPARACIÓN ENTRE UNA CASCADA DE TACs EN SERIE CON UN RT

Consideremos una reacción de primer orden que se lleva a cabo en una serie de

reactores TAC, según el ejemplo 4.1 resulta:

( )ni

AAn k

CCτ+

=1

0 (4.41)

Supongamos ahora un RT con un volumen V equivalente a la suma de los Vi de los

TACs individuales, tanto por el RT como por la serie de TACs circula el mismo caudal

volumétrico, entonces se verifica que:

nRT

iTACττ = (4.42)

Reemplazando la ecuación (4.42) en la (4.41) resulta: n

RT

An

A

nk

CC

+=

τ10 (4.43)

Expandiendo la ecuación (4.43) en series resulta:

......!2

)1(12

0 +

+

+=

nknn

nkn

CC RTRT

An

A ττ (4.44)

Ahora consideremos la expansión RTke τ :

( ) ......!2

12

+++= RTRT

k kke RTτττ (4.45)

Si el número de TACs es muy grande las ecuaciones (4.44) tienden a ser iguales, de

manera que:

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.12

RTk

An

A eCC τ=0 (4.46)

RTk

AAn eCC τ−= 0 (4.47)

La ecuación (4.47) es idéntica a la que resulta de resolver el balance de masa de un

RT donde se lleva a cabo una reacción única de primer orden. Observación: Cuando el número de TACs en serie es muy grande, la conversión global del sistema es equilavente a la que se obtendría con un RT cuyo volumen sea la sumatoria de los volúmenes individuales de los TACs. 4.8 COMBINACIÓN DE REACTORES MÚLTIPLES

Ejemplo 4.4

Consideremos dos TACs en serie. En el primer tanque se alcanza una conversión del 40%. Qué volumen total (V1+V2) es necesario para alcanzar una conversión global del 80% respecto a la entrada al primer reactor (FA2=FA0x0.2). El flujo molar de entrada es 0.867 mol/s, se disponen además de los siguientes datos: -1/rA, dm3 s/mol

200 225

250

400

800

xA 0 0.2 0.4 0.6 0.8

Solución TAC1 FA0-FA1=-rA(Ci1)V1=FA0xA1

V1=FA0xA1/-rA(Ci1)=0.867 mol/sx 0.4x250 l s/mol= 86.7 l V2=FA0(xA2-xA1)/-rA(Ci2)=0.867 mol/sx 0.4x800 l s/mol= 277.4 l VT=86.7+277.4 l= 364 litros Si hubieramos usado un solo reactor el BM sería: VT=FA0xA/-rA(Ci)=0.867 mol/sx 0.8x800 l s/mol= 555 l > 364 litros (2TACs).

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.13

Ejemplo 4.5

Consideremos dos RTs en serie. En el primer tanque se alcanza una conversión del 40%. Qué volumen total (V1+V2) es necesario para alcanzar una conversión global del 80% respecto a la entrada al primer reactor (FA2=FA0x0.2). El flujo molar de entrada es 0.867 mol/s, la velocidad de reacción es: –rA=kCA0(1-xA)=0.005 mol/l s(1-xA).

Solución

RT1: 1τ=∫A1x

0 A

AA0 r-

dxC

RT2: 2τ=∫A2

A1

x

x A

AA0 r-

dxC

Total: TVA

=∫2x

0 A

AA0 r-

dxF

lVslmolx T

A

279/)1(005.0

==−∫

0.8

0

Adx0.867mol/s

Ejemplo 4.6

Consideremos un TAC y un RT en serie. En el primer tanque se alcanza una conversión del 40%. Qué volumen total (V1+V2) es necesario para alcanzar una conversión global del 80% respecto a la entrada al primer reactor (FA2=FA0x0.2). El flujo molar de entrada es 0.867 mol/s, la velocidad de reacción es: –rA=kCA0(1-xA)=0.005 mol/l s(1-xA).

Solución TAC: FA0-FA1=-rA(Ci1)V1=FA0xA1

V1=0.867x0.4/(0.005*(1-0.4))= 115.16 l

RT: 2τ=∫A2

A1

x

x A

AA0 r-

dxC

2)V=∫

0.8

0.4 A

AA0 x0.005(1-

dxF

lVslmolx T

A

5.190/)1(005.0

==−∫

0.8

0.4

Adx0.867mol/s

VT=115.16+190.5=305.66 litros V(1RT o 2RT)=279 litros (ejemplo 4.5)

Ejemplo 4.7

Repita el ejercicio 4.6 invirtiendo el orden de los reactores, primero un RT y luego un TAC. Qué conclusiones puede sacar?.

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Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples

Capítulo 4 - Comparación de Reactores Ideales y Reactores Múltiples 4.14

Solución

RT: 1τ=∫A2x

0 A

AA0 r-

dxC

1)V=∫

0.4

0 A

AA0 x0.005(1-

dxF

lVslmolxA

6.88/)1(005.0 1 ==

−∫0.4

0

Adx0.867mol/s

TAC: FA1- FA2= -rA(Ci2)V2=FA0(xA2-xA1) V2=0.867x(0.8-0.4)/(0.005*(1-0.8))=346.8 litros VT=88.6 litros+ 346.8 litros= 435.4 litros V(RT+TAC)=435.4 l V(TAC+RT)=305.66 l (ejemplo 4.6) V(1RT o 2RT)=279 litros (ejemplo 4.5)

0

200

400

600

800

1000

1200

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

xA

-1/rA

RT

TACRT0

200

400

600

800

1000

1200

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

xA

-1/rA

RT

TACRT

TAC

0

200

400

600

800

1000

1200

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

xA

-1/rA

RT

TAC

0

200

400

600

800

1000

1200

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

xA

-1/rA

RT