DISEÑO REACTORES ISOTERMICOS (ejercicios)

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REACTORES ISOTÉRMICOS REACTORES BATCH 1. Hallar el tiempo necesario para obtener el 95% de conversión en un reactor intermitente para el sistema A→R,r A =0.5 C A mol lh ,C A 0 =1 mol l 2. Hallar la concentración del reactante en un reactor intermitente después de 6 horas para 2 A→R +S, r A =0.5 C A 2 mol lh ,C A 0 =1 mol l 3. Hallar el tiempo necesario para una conversión del 76% en un reactor intermitente para A↔R, r A =0.04 C A 0.01C R mol lmin ,C A 0 =1 mol l 4. Hallar la conversión después de 1 hora en un reactor intermitente para A→R,r A =3 C A 1 /2 mol lh ,C A 0 =1 mol l 5. Hallar el tiempo necesario para lograr el 80% de conversión del reactante A en un reactor intermitente para A + B→ 2 R, r A =0.05 C A C B mol lmin ,C B =2 C A 0 =2 mol l 6. El enzima E cataliza la transformación del reactante A en el producto R de la forma siguiente A enzima R,r A = 200 C A C E 2+C A mol lmin Si se introduce enzima (C E = 0,001 mol/l) y reactante (C A0 = 10

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REACTORES ISOTÉRMICOS

REACTORES BATCH

1. Hallar el tiempo necesario para obtener el 95% de conversión en un reactor intermitente para el sistema

A→R ,−r A=0.5C Amoll∗h

,C A0=1moll

2. Hallar la concentración del reactante en un reactor intermitente después de 6 horas para

2 A→R+S ,−r A=0.5C A2 moll∗h

,C A0=1moll

3. Hallar el tiempo necesario para una conversión del 76% en un reactor intermitente para

A↔R ,−r A=0.04 CA−0.01CRmol

l∗min,C A0=1

moll

4. Hallar la conversión después de 1 hora en un reactor intermitente para

A→R ,−r A=3C A1/2 mol

l∗h,C A0=1

moll

5. Hallar el tiempo necesario para lograr el 80% de conversión del reactante A en un reactor intermitente para

A+B→2 R ,−r A=0.05CACBmoll∗min

,CB=2CA 0=2moll

6. El enzima E cataliza la transformación del reactante A en el producto R de la forma siguiente

Aenzima→

R ,−r A=200CACE

2+C A

moll∗min

Si se introduce enzima (CE= 0,001 mol/l) y reactante (CA0 = 10 mil/l) en un reactor intermitente, dejando que la reacción progrese, hallar el tiempo necesario para que la concentración del reactante descienda a 0.025 mol/l. Nótese que la concentración del enzima permanece constante durante la reacción.

7. Hallar la conversión de A en un reactor intermitente después de 5 horas para el sistema

A+B→R+S ,−rA=0.005C ACB2 moll∗min

,C A0=CB0=1moll

8. Para la estequiometria A → R en un reactor intermitente, el 50% del reactante es convertido en una hora. ¿Cuánto tiempo será necesario para una conversión del 75% si la cinética es

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a) -rA = kCA

b) -rA = kCA2

c) -rA = kCA1.5

9. Para la reacción A → R, con CA0 = 1 mol/1, en un reactor intermitente se obtiene el 50% de conversión después de 1 hora ¿Cuál será la conversión después de 1 hora si CA0 = 1O mol/1 ? La cinética de la reacción viene dada por

a) -rA = kCA

b) -rA = kCA2

c) -rA = k

10. Una prueba experimental de 10 minutos muestra que el 75% del reactante líquido se convierte en producto con una cinética de orden 0.5. ¿Cuál será la cantidad convertida en un experimento de media hora de duración?

11. En presencia de un catalizador homogéneo de concentración dada el reactante acuoso A se convierte en producto a las velocidades que se dan a continuación, siendo CA el único determinante de esta velocidad

CA

mol/l1 2 4 6 7 9 12

-rA

mol/l*h

0.06 0.1 0.25 1.0 2.0 1.0 0.5

La reacción se lleva a cabo en un reactor intermitente con la misma concentración de catalizador que la utilizada para obtener los datos precedentes.

a) Hallar el tiempo necesario para rebajar la concentración de A desde CA0 = 10 mol/l a CAf = 2 mol/l.

b) Para un alimento de 7 mol A/l, hallar la concentración de A después de 10 horas en el reactor.

c) Hallar el tiempo necesario para obtener el 80% de conversión a partir de CA0 = 5 mol/l.d) Hallar la conversión de CA0 = 4 mol/l después de 13.5 horas en el reactor.e) Hallar el tiempo necesario para la conversión del 90% de un alimento de concentración C A0

= 10 mol/l.f) Hallar la conversión de un alimento de concentración CA0 = 6 mol/l después de 18 horas en

el reactor.

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PFR

Nota: * designa problemas que envuelven cambios de densidad molar, es decir que ≠ O.

1. Un alimento acuoso que contiene reactante A (1 mol/l) entra en un reactor de flujo a pistón de 2 litros donde reacciona (2A → R, -rA = 0.05CA2 mol/l s)

a) Hallar qué velocidad de alimentación (1 /min) dará una concentración de salida de CA = 0.5 mol/l.

b) Hallar la concentración de salida de A (mol/l) para una velocidad de alimentación de 0.5 l/min.

2. Un alimento acuoso que contiene reactante A (2 mol A/l, 100 mol A/min) se descompone en un reactor de flujo de pistón dando lugar a varios productos. La cinética de la conversión está representada por

A→2.5 (productos ) ,−r A=10CAmol

l∗min

a) Hallar el volumen necesario de un reactor de flujo de pistón para lograr el 80% de descomposición del reactante A.

b) Hallar la conversión posible en un reactor de flujo de pistón de 30 litros de volumen.

3. Un alimento acuoso que contiene A y B ( 400 l/min, 100 mmol A/l, 200 mmol B/l ) se convierte en producto en un reactor de flujo de pistón. La cinética de la reacción está representada por

A+B→R,−r A=200CACBmoll∗min

Hallar el volumen necesario del reactor para una conversión del 99.9% de A en producto.

4. Hallar el tiempo espacial necesario para una conversión del 99.99% en un reactor de flujo de pistón de un alimento acuoso de reactante A (CA 0 =1 mol/l) que reacciona según la cinética

A→2R ,−r A=120C A

12 moll∗h

5. En un reactor de flujo de pistón (2 m3) entra una corriente de alimento acuoso (100 l /min) que contiene el reactante A (CA0 = 100 mmol/l). La reacción es reversible y queda representada por

A↔R ,−r A=(0.04 min−1 )CA−(0.01min−1)CR

Hallar la conversión en equilibrio y la conversión en el reactor.

6. Un alimento acuoso que contiene los reactantes A y B (400 l /min, 100 mmol A/l, 2mol B/l ) se convierten en producto en un reactor de flujo de pistón. La cinética de la reacción viene dada por

A+B→R,−rA=200CACBmoll∗min

a) Hallar el tamaño de reactor necesario para obtener el 99.9% de conversión de A.b) Hallar la conversión en un reactor de 4 litros.

7. Un enzima especifico actúa como catalizador en la fermentación del reactante A. Dada una

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concentración determinada en la corriente de alimentación acuosa (25 l/min) hallar el volumen del reactor de flujo de pistón necesario para la conversión del 95% del reactante A (CA0 = 2 mol /l). La cinética de la fermentación para la concentración de catalizador especificada viene dada por

Aenzima→

R ,−r A=0.1CA

1+0.5C A

moll∗min

8. Una corriente gaseosa que contiene A puro (FA0 = 9 mol/min, CA0 = 0.5 mol/l), reacciona en un reactor de flujo de pistón con una conversión del 66.7%. La cinética de la reacción es la siguiente

A→2R ,−r A=0.6CAmol

l∗minHallar el tamaño de reactor necesario

9. Un alimento gaseoso de A puro (2 mol/l, 100 mol/min) se descompone para dar una velocidad de productos en un reactor de flujo de pistón. La cinética de la conversión viene dada por

A→2.5 (productos ) ,−r A=(10min−1)C A

a) Hallar el volumen del reactor necesario para la descomposición del 80% del reactante A.

b) Hallar la conversión posible en un reactor de 22 litros.

10. Un alimento gaseoso de A puro (1 mol/l) entra en un reactor de flujo de pistón (2 litros) y reacciona como sigue

2 A→R,−r A=0.05CA2 moll∗s

Hallar qué velocidad de alimentación (1/min) dará una concentración de salida de CA = 0.5 mol/l.

11. El reactante gaseoso A se descompone como sigue

A→2R ,−r A=0.6CAmol

l∗min

a) Hallar la conversión de alimento A puro (v0 = 180 l /min, CA0= 0.24 mol/l) en un reactor de flujo de pistón de 600 litros.

b) Hallar el caudal necesario de entrada y salida de un reactor de flujo de pistón de 50 litros para que se verifique la disminución en concentración de alimento A puro desde C A 0= 0.6 mol/l hasta 0.06 mol/l.

c) Hallar el volumen necesario de un reactor de flujo de pistón para lograr el 50% de conversión de un alimento consistente en 50% de A - 50% de inertes (v0 = 360 1/min , CA0 = 0.96 mol/l).

d) *Hallar la conversión de A en un alimento consistente en el 50% de A - 50% de inertes (v0 = 180 l/min, CA0= 0.3 mol/l) en un reactor de flujo de pistón de 1 cm3.

12. *Hallar el caudal de un alimento A puro gaseoso con concentración de 320 mmol/l que puede ser convertido el 50% en producto en un reactor de flujo de pistón de 200 litros si la cinética de descomposición viene dada por

A→3R ,−r A=0.001C A2 moll∗min

13. *Hallar el tamaño necesario de un reactor de flujo de pistón para lograr el 95% de conversión de un alimento A gaseoso puro (CA0= 440 mmol/l, FA0= 540 mmol/min) que polimeriza

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como sigue

3 A→R,−r A=54mo ll∗min

14. *Suponiendo una estequiometria A → R para una reacción gaseosa de primer orden se calcula el tamaño necesario de un reactor de flujo de pistón para un cierto régimen de trabajo (99% de conversión de alimento A puro) resultando ser de V= 321itros. De hecho, sin embargo, la reacción estequiométrica es A → 3R Con esta estequiometria corregida ¿Cuál es el nuevo volumen necesario para el reactor?

15. *A 650 °C el vapor de fosfina se descompone como sigue:

4 PH 3→P4 (g)+6 H 2 ,−r f os=(10h−1 )C fos

¿Cuál será el tamaño necesario de un reactor de flujo de pistón, que opere a 650 °C y 11.4 atm, para lograr la conversión del 75% de 10 mol/h de fosfina en un alimento de 2/3 fosfina - 1/3 de inertes?

16. *1 l/s de una mezcla de 10% ozono - 80% aire a 1.5 atm y 93°C pasa a través de un reactor de flujo de pistón. En estas condiciones el ozono se descompone según la reacción homogénea

2O3→3O2 ,−rozono=k Cozono2 k=0.05

lmol∗s

¿Qué tamaño del reactor es necesario para la descomposición del 50% del ozono?

17. *Doscientos m3/h de gas formado por 80% acetileno - 20% de inertes, medido a 550°C y 20 atm, son alimentados a un reactor tubular que contiene 100 tubos en serie, cada uno de 3.5 m de longitud y 5 cm de diámetro interno, todos ellos mantenidos a 550°C. A esta temperatura el acetileno polimeriza como sigue

4 C2 H 2→(C2H 2)4 ,−racet=0.6Cacet2 mol

l∗s

Despreciando la caída de presión a través de los tubos, hallar cuántos tubos serian necesarios para la conversión del 60% de acetileno en el complejo tetramétrico.

18. *La reacción homogénea en fase gaseosa A → 3R tiene como expresión de velocidad a 215°C

−r A=0.01CA

12 moll∗s

Hallar el tiempo espacial necesario para el 80% de conversión de un alimento 50% A- 50% de inertes en un reactor de flujo de pistón que trabaja a 215°C y 5 atm, CA0= 0.0625 mol/l.

19. Para una velocidad de alimentación dada, suponiendo un alimento gaseoso puro, hallar el aumento relativo de volumen de un reactor de flujo de pistón necesario para elevar la conversión del reactante desde un tercio hasta dos tercios, dadas las ecuaciones cinéticas siguientes:a) A → R, -rA=kCA

b) A → R, -rA=kCA2

c) A → 4R, -rA=kCA

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d) 2A → R, -rA=kCA2

e) 4A → R, -rA=kCA

20. Se desea mejorar la conversión del reactante, en un reactor de flujo de pistón, del 60% al 80% ajustando la velocidad de alimentación de un alimento compuesto por 50%A- 50% inertes. ¿Cómo se lograría si la cinética de descomposición viene dada pora) A → R, -rA=kCA

b) A → R, -rA=kCA2

c) 3A → R, -rA=kCA

d) A → 3R, -rA=kCA2

21. La reacción gaseosa homogénea A → 3R sigue una cinética de segundo orden. Para una velocidad de alimentación de 4 ml/h de A puro a 5 atm y 350°C, un reactor experimental que consiste en un tubo de 2.5 cm de diámetro interior y 2 m de longitud, da una conversión del 60% del alimento. Se ha instalado una planta comercial para tratar 320 m 3 /h de alimento consistente en 50% de A y 50% de inertes a 25 atm y 350°C para obtener una conversión del 80%.a) ¿Cuántos tramos de tubería de dos metros de longitud y 2.5 cm de diámetro interior serán

necesarios?b) ¿Cuál deberá ser su disposición topológica, en paralelo o en serie?

Suponer flujo de pistón en el tubo, caída de presión despreciable y comportamiento ideal del gas.

22. En presencia de un catalizador homogéneo de concentración conocida, el reactante acuoso A se convierte en producto a las siguientes velocidades de reacción, siendo CA únicamente quien afecta la velocidad

CA

mol/l1 2 4 6 8 10

-rA

mol/l*min0.05 0.1 0.2 0.33 0.25 0.125

a) Hallar el volumen del reactor de flujo de pistón necesario para obtener una conversión del 40% de un alimento con v = 10 1/min y CA0 = 10 mol/l.

b) ¿Qué velocidad de alimentación (l /min) seria necesario en un reactor de flujo de pistón (66 litros) para obtener el 66.7% de conversión partiendo de un alimento con CA0=6 mol/l ?

c) Hallar la concentración de salida de un reactor de flujo de pistón de 1 l que realiza el tratamiento de 40 1/min de un alimento con CA0 = 10 mol/l.

d) Hallar el volumen necesario de un reactor de flujo de pistón para disminuir la concentración de un reactante desde 9 a 1 mol/l en una corriente de alimentación de 1 l /min.

23. Dados los siguientes datos velocidad concentración para una reacción específica en fase gaseosa que tiene lugar en un reactor de flujo de pistón

CA

mol/l1 2 4 6 8 10

-rA

mol/l*min0.01 0.02 0.04 0.09 0.16 0.25

Hallar el tiempo espacial necesario para obtener el 80% de conversión de 10 mol/l de alimento A puro si la estequiometria viene dada pora) A → Rb) * A → 3Rc) * 2A → R

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24. El reactante A (10 kmol/h) entra en un reactor de flujo de pistón donde dimeriza isotérmicamente a 946°C según la reacción elemental homogénea

2 A 1⇔Rdonde

k1=2mol

l∗h∗atm2

y k p=1atm−1 enel equilibrio

Hallar la conversión de equilibrio y también el volumen de reactor necesario.a) para una conversión del 50% de alimento A puro a 1 atm.b) para una conversión del 50% de alimento A puro a 10 atm.c) para una conversión del 80% de alimento A puro a 10 atm.d) para una conversión del 70% de un alimento formado por 50% de A - 50% inertes a 10

atm.

25. A 1,219 K el reactante A se descompone reversiblemente según la reacción elemental reversible

A 1⇔Rdonde

k1=200h−1

y k p=1atmenel equilibrio

Hallar la conversión de equilibrio y también el volumen del reactor de flujo de pistón necesario para una conversión del 70% de 1 kmol de A/h.

a) El alimento consiste en A puro a 1 atm.b) El alimento consiste en A puro a 0.5 atm.c) El alimento consiste en 50% de A - 50% inertes a 1 atm.

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CSTRNota: * designa problemas que tienen cambios en densidad molar, por tanto, ≠ 0.

1. Un alimento gaseoso que contiene reactante A (CA = 2 mol/l, FA0 =100 mol/min) se descompone en un reactor de flujo mezclado para dar una serie de productos variados. La cinética de la conversión viene dada por:

A→2.5 (productos ) ,−r A=10CAmol

l∗min

a) Hallar el volumen del reactor de flujo mezclado necesario para la descomposición del 80% del reactante A.

b) Hallar la conversión posible en un reactor de flujo mezclado de 30 litros de volumen.

2. Un alimento acuoso de Ay B (400 1/min, 100 mmol A/1, 200 mmol B/1) reacciona en un reactor de flujo mezclado. La cinética de la reacción es:

A+B→R,−rA=200CACBmoll∗min

Hallar el volumen necesario para obtener el 99.9% de conversión del reactante A en producto.

3. Hallar el tiempo espacial necesario para obtener una conversión del 99.99% en un reactor de flujo mezclado, de un alimento acuoso de reactante A (CA0 = 1 mol/l) que es convertido en producto de acuerdo con la cinética:

A→2R ,−r A=(120mol1 /2

l1/2∗h)CA

1 /2

4. Un reactor de flujo mezclado (2 m3) procesa un alimento acuoso (100 1/min) que contiene el reactante A (CA0 = 100 mmol/l). La reacción es reversible y queda representada por:

A↔R ,−r A=0.04C A−0.01CRmol

l∗min

¿Cuál es la conversión de equilibrio y la conversión en el reactor?

5. Un alimento acuoso de reactantes A y B (400 l/min, 10 mmol A/l, 2 m mol B/l) se convierte en producto en un reactor de flujo mezclado. La cinética de reacción es:

A+B→R,−r A=200CACBmoll∗min

a) Hallar el tamaño de reactor necesario para obtener el 99.9% de conversión de A.b) Hallar la conversión en un reactor de 4 litros.

6. El enzima E cataliza la fermentación del sustrato A (el reactante) para producir R. Hallar el tamaño del reactor de flujo mezclado necesario para obtener la conversión del 95% del reactante en una corriente de alimentación (25 l /min) de reactante (2 mol/l) y enzima. La cinética de la fermentación, para la concentración de enzima especificada, viene dada por

Aenzima→

R ,−r A=0.1CA

1+0.5C A

moll∗min

7. *Un alimento gaseoso de A puro a 9 mol/min y 500 mmol/l entra en un reactor de flujo

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mezclado, deseándose una conversión del 66.7%. La cinética de la reacción viene dada porA→2R ,−r A=(0.6min−1)CA

Hallar el tamaño de reactor necesario.

8. Un alimento gaseoso de A puro (2 mol/l, 100 mol/min) se descompone para dar una serie de productos diversos en un reactor de flujo mezclado. La cinética de la conversión viene dada por:

A→2.5 (productos ) ,−r A=(10min−1)C A

a) *Hallar el volumen de reactor necesario para lograr el 80% de la descomposición del reactante A.

b) *Hallar la conversión que se alcanzaría en un reactor de 20 litros.

9. *Un alimento gaseoso de A puro (1 mol/l) entra en un reactor de flujo mezclado (2 litros) y reacciona como sigue:

2 A→R,−r A=0.05CA2 moll∗s

Hallar qué velocidad de alimentación (1/min) seria necesaria para obtener una concentración final de CA = 0.5 mol/l

10. El reactante gaseoso A se descompone según:A→3R ,−r A=(0.6 min−1)C A

a) *Hallar la conversión de alimento A puro (v0 = 180 1/min, 240 mmol/1) en un reactor de flujo mezclado de 600 litros.

b) *Hallar el caudal de entrada y salida de un reactor de flujo mezclado de 50 llitros que disminuiría la concentración de A en un alimento de A puro desde CA0 = 600 mmol/1 a CA = 60 mmol/1.

c) *Hallar el volumen del reactor de flujo mezclado necesario para lograr el 50% de conversión de un alimento formado por 50% A - 50% de inertes (v0 = 360 1/min, CA0 = 960 mmol/1).

d) *Hallar la conversión de A en un alimento formado por 50% de A – 50% de inertes (v0

= 180 1/min, CA0 = 300 mmol/1) que entra en un reactor de flujo mezclado de 1 m2.

11. * Hallar el caudal de un alimento gaseoso consistente en A puro (320 mmol/1) que alcanzaría una conversión del 50% en productos en un reactor de 200 litros de flujo mezclado si la cinética de descomposición viene dada por:

A→3R ,−r A=0.001C A2 mmoll∗min

12. * Hallar el tamaño del reactor de flujo mezclado necesario para obtener el 95% de conversión de un alimento gaseoso consistente en A puro (CA0 = 400 mmol/1 , FA0 = 540 mmol/min) que polimeriza según la cinética:

3 A→R,−r A=54mmoll∗min

13. El reactante acuoso A es convertido al 50% en un reactor de flujo mezclado. Se desea substituir el reactor actual por uno nuevo de volumen 4 veces mayor manteniendo la composición del alimento y velocidad de alimentación. Determinar la conversión en el nuevo reactor si la cinética

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viene dada por:

a) A→R ,−r A=k C A

b) A→R ,−r A=k C A1/2

c) A→R ,−r A=k C A2

14. En un reactor de flujo mezclado tiene lugar la reacción reversible de primer orden:A❑

⇔R ,−r A=k 1C A−k2CR , X Ae=0.667

Con una conversión del 33.3%. ¿Cuánto debería ajustarse la velocidad de alimentación para lograr una conversión del 50%?

15. Se desea elevar la conversión del reactante A del 40% al 80% en un reactor de flujo mezclado manteniendo la misma velocidad de alimentación. Determinar el aumento necesario del volumen del reactor teniendo en cuenta las siguientes cinéticas de reacción:a) A→R ,−r A=k C A

b) A→R ,−r A=k C A2

16. Se desea substituir un reactor de flujo mezclado por otro de volumen doble. Hallar la nueva conversión que se obtendrá si se mantiene el mismo alimento acuoso (19 mol A/l) y la misma velocidad de alimentación. La cinética de la reacción viene representada por

A→R ,−r A=k C A1.5

y la conversión en el reactor actual es del 70%.

17. El reactante acuoso A se descompone en producto R, en la presencia de un enzima de concentración fijada, a las siguientes velocidades que dependen solamente de CA.

CAmol/l

1 2 3 4 5 6 8 10

-rAmol/l*min

1 2 3 4 4.7 4.9 5 5

La descomposición se realiza en un reactor de flujo mezclado a la misma concentración de enzima.

a) Hallar el caudal que contendría una conversión del 80% en un reactor de 250 l para un alimento con CA0 = 10 mol/l

b) Hallar el volumen necesario del reactor para obtener un 80% de conversión de un alimento con CA0 = 15 ml/l, v = 100 l/min

c) Hallar CA a la salida de un reactor de 3 m3 cuya alimentación es v = 1000 1/min, CA0 = 8 mol/1.d) Hallar la CA a la salida de un reactor de 1 m3 cuya alimentación consiste en v = 1000 l/min con

CA0 = 15 mol/le) Hallar la CA a la salida de un reactor experimental de 3.6 litros cuya alimentación es 1cm3/s

de CA0 = 7 mol/l.

18. En presencia de un catalizador homogéneo de concentración dada, el reactante acuoso A se convierte en producto a las siguientes velocidades, que dependen únicamente de CA.

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CA

mol/l0.05

0.1 0.2 0.4 0.5 0.7 1.0

-rA

mol/l*min0.06

0.120.20

0.300.32

0.30 0.20

La reacción tiene lugar en un reactor de flujo mezclado, manteniéndose siempre la misma concentración de catalizador.

a) Hallar el volumen de reactor necesario para obtener 0.4 molA/l en la corriente de salida para un alimento de v = 1000 1/min con CA0 = 1 mol/l.

b) Hallar el volumen del reactor necesario para una conversión del 80% de un alimento con v = 1000 l/min y CA0 = 5 mol/l

c) Hallar la concentración de salida de un reactor de 4 m3 donde se realiza el tratamiento de 1000 l/min de alimento con CA0 == 1 mol/l

d) Hallar la concentración de salida de A en un reactor de 2 m3 donde se tratan 400 1/min alimento con CA0 = 0.7 mol/l.

19. Dados los datos siguientes sobre concentración-velocidad para una reacción de e stequiometria A R

CA

mol/l0.5 1 2 3 4 5

-rA

mol/l*min

0.010.02

0.040.09

0.16 0.25

Adicionalmente se sabe que la velocidad de reacción depende únicamente de CA, y que la reacción tiene lugar en un reactor de flujo mezclado.

a) Hallar el tamaño de reactor necesario para obtener el 90% de conversión de 100 mol A/min de alimento con CA0 = 20 mol/l.

b) Hallar la conversión en un reactor de 20 litros donde tiene lugar el tratamiento de 0.1 1/min de un alimento con CA0 = 5 mol/l.

c) Hallar la concentración de salida de un reactor de 4 litros donde se procesan 0.1 1 /min de un alimento con C A 0 = 5 mol/l

d) ¿Qué caudal de alimentación (CA0 = 5 mol/l) obtendría una conversión del 90% en un reactor de 1 m3?

20. Un alimento formado por A y B es introducido a razón de 0 . 1 1/min en un reactor de flujo mezclado de 1 litro, obteniéndose los siguientes datos:

Entrada SalidaCA0 = CB0 = 100 CA = 50

CA0 = 150, CB0 = 200 CA = 50CA0 = 200, CB0 = 100 CA = 150

Siendo la estequiometria de la reacción A + B → R + S, hallar la velocidad de reacción que se ajusta a los datos obtenidos

21. Un alimento acuoso formado por A y B entra en un reactor de flujo mezclado de 1 litro, obteniéndose los siguientes datos:

Entrada SalidaCA0 = CB0 = 100 mol/l v = 1 l/min CA = 50 mol/lCA0 = 150, CB0 = 200 v = 9 CA = 50CA0 = 200, CB0 = 100 v = 3 CA = 150

Siendo la estequiometria de la reacción A + B → R + S, hallar la velocidad de reacción que se

Page 12: DISEÑO REACTORES ISOTERMICOS (ejercicios)

ajusta a los datos obtenidos