Reactor Semibatch

UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLAS DE HIDALGO

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

LABORATORIO DE INGENIERIA DE REACTORES

PRACTICA 5 REACTOR SEMIBATCH

CESAR ALEJANDRO MEDINA PEDRAZA

MODULO: 4

SECCION:01

PROFESOR: M. C. MARIA TERESA REYES REYES

MORELIA, MICH A 22 DE MAYO DE 2013

OBJETIVO Conocer el reactor semibatch y sus aplicaciones.

TEORIA

El reactor semibatch es una modalidad que opera bajo régimen semicontinuo, es decir, que una o más especies del sistema reaccionante fluyen continuamente, mientras que otr as han sido cargadas inicialmente. Por consiguiente se puede deducir que habrá varias com binaciones en las que se puede operar el reactor, siendo una de ellas cuando se cargan uno o varios reactivos y los demás so n alimentados continuamente, sin permitir la salida de ninguna especie, este t ipo de reactor semibatch es denominado de volumen variable. Otra manera de tener este tipo de reactor semibatch, es cuando se presenta la salida de alguna de las especies durante la reacción. El tipo de reactor de volumen constante, se tiene cuando un reactivo gaseoso es alimentado continuamente, pasa a través del sistema y sale aquello que no reaccionó o cuando un reactivo líquido es alimentado y la mezcla de reacción sale c on el mismo flujo. Las características más importantes del reactor semibatch son: 

Control de temperaturas para reacciones e n las que se desprende una gran cantidad de calor.



Control y solución a la selectividad de algún producto o re acción.



Ayuda a resolver el problema de la solubilidad limitada de algunos gases en liquidos.



Aumenta la velocidad de reacción en reacciones reversibles cuando algún producto es gaseoso y es desalojado del sistema.



Presenta mucha flexibilidad, ya que se pueden llevar a cabo en él múltiples tipos de reacciones.

Como se puede ver, este reactor presenta ventajas sobre los otros reactores en cuanto al control de temperaturas y concentración, asi como la velocidad de la reacción, pero su desventaja en comparación con el CSTR y el tubular, es la limitación en la productividad ya que, como en el batch, existen tiempos muertos.

CALCULOS Y RESULTADOS 1.

Reportar los datos experimentales

t(s)

Abs 124

-0.009

188

-0.01

310

0.005

440

0.015

547

0.023

677

0.026

795

0.032

910

0.033

1030

0.045

1185

0.048

1284

0.052

1466

0.058

1550

0.055

1684

0.059

1802

0.062

1980

0.063

2163

0.056

2342

0.058

2526

0.061

2701

0.066

2940

0.063

3182

0.063

3430

0.063

3689

0.068

3980

0.067

4295

0.07

4550

0.067

4748

0.075

2.

Determinar la cantidad de moles de cloruro de sodio generados en el reactor con respecto al tiempo, a partir de los datos experimentales.

t(s)

na 124

4.62363E-07

188

5.44087E-07

310

6.33888E-07

440

6.88793E-07

547

7.19186E-07

677

7.46135E-07

795

7.64628E-07

910

7.79007E-07

1030

7.91281E-07

1185

8.04163E-07

1284

8.11073E-07

1466

8.2178E-07

1550

8.26027E-07

1684

8.3208E-07

1802

8.36793E-07

1980

8.43017E-07

2163

8.4852E-07

2342

8.53204E-07

2526

8.57433E-07

2701

8.61003E-07

2940

8.65295E-07

3182

8.69078E-07

3430

8.72481E-07

3689

8.75614E-07

3980

8.78715E-07

4295

8.81661E-07

4550

8.83788E-07

4748

8.85302E-07

3.

Construir una gráfica de moles de NaCl vs tiempo para los datos obtenidos experimentalmente y teóricamente.

NaCl vs t 0.000001 0.0000009 0.0000008 0.0000007 0.0000006 0.0000005

NaCl vs t

0.0000004 0.0000003 0.0000002 0.0000001 0 0

4.

1000

2000

3000

4000

5000

Análisis comparativo de resultados y conclusiones.

La curva nos indica que hay un aumento drástico en el número de moles de NaCl. Aun así, el número de moles generados de cloruro de sodio es muy bajo. 5.

Dar por lo menos dos ejemplos de uso industrial para cada uno de los tipos de reactores semibatch (volumen variable y volumen constante).

Volumen variable: La cloración Volumen constante: Acetilación y la conversión de madera de álamo temblón a combustible.

PREGUNTAS 1.

¿Por qué conviene definir la conversión como Xa y no como

  

       

Porque el número de moles consumidos de A no se puede determinar con certeza, además de que es un sistema de volumen variable.

2.

¿Cómo se podría obtener la k si no se hizo a la misma temperatura que la corrida batch?

Con la ecuación de Arrhenius. 3.

Obtener la ecuación



 



        