Reactores de flujo de mezcla completa en estado estacionario

Alumnos:Rosario Vilcas

Grace Evangelista

Giancarlo Rosales

Suposición básica:“El contenido del tanque

esta bien mezclado (UNIFORME)”

También llamado:• Reactor ideal de tanque con

agitación.• Reactor CFSTR(constant flow

stirred tank reactor) o CSTR(constant stirred tank reactor)

Opera bajo condición de estado estacionario y forma

continua

• Perfectamente agitado

• Composición en cada instante de tiempo es la misma en cualquier punto

TIEMPO ESPACIAL Y VELOCIDAD ESPACIAL

• Son medidas adecuadas para el diseño de reactores de flujo .Se definen como :

Tiempo espacial : =tiempo

Velocidad espacial : =tiempoˉ¹

Cinética química y Diseño de Reactores

Ecuación de Diseño

• Del Balance de Materia:

nAcumulació Reacción por ón DesaparaciSalidaEntrada

A0FA de moles de Entrada

)X(1FA de moles de Salida AA0

Vr Reacción por ón Desaparaci A

Cinética química y Diseño de Reactores

Ecuación de Diseño

• Reemplazando:

• Acomodando:

VrXF AAA0

A

A

A0 r

X

F

V

Cinética química y Diseño de Reactores

Ecuación de Diseño

• Relacionando la expresión con el tiempo espacial:

A0

A0

F

VC

S

1τ

A

A

A0A0 r

X

F

V

C

τ

A

AA0

r

XCτ

Cinética química y Diseño de Reactores

Ecuación de Diseño

• En caso de que se ingrese con una conversión inicial:

V)r()X (ΔF fAAA0

fA

AiAfA0

A0

A0

)r(

)X(XC

F

VCτ

Cinética química y Diseño de Reactores

Ecuación de Diseño

• Para un sistema de densidad constante:

A0

AA C

C1X

AA0

AA0

A

A

A0 rC

CC

r

X

F

V

A

AA0

A

AA0

r

CC

r

XCτ

Representación gráfica de las ecuaciones de diseño

• Caso general:

Sistemas de densidad constante:

•

Características

• Se emplean para estudios cinéticos o de diseño experimental de reactores.

• Relaciona el , , V y .

• Se halla en estado estacionario respecto a la posición dentro del reactor y con respecto al tiempo.

Usos:

• Polimerización para la producción de plásticos y pinturas.

• Producción de acetato de sodio para la formación de jabones.

• Producción de nitrobenceno para los explosivos. • Hidrolización de anhídrido acético para producir

ácido acético. • Oxidación de Diesel para su deshidrodesulfuración. • También por la posibilidad de agitación, se emplean

en reacciones con partículas sólidas suspendidas(ej. nitración del benceno o tolueno).