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?
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