DISEÑO DE REACTORES QUIMICOS

CON USO DEL POLYMATH.

PFR/ FLUJO PISTÓN / NO ISOTÉRMICOS / ADIABÁTICOS.

Objetivo

Diseñar Reactores Químicos (Flujo Pistón,Tapón), usando la estequiometria de la reacción, balances de materia y energía, con diferentes técnicas algebraicas.

POLYMATH ayudará a resolver sistemas de ecuaciones diferenciales y permitirá realizar más análisis al sistema de estudio.

3.-Reactores Continúos

Continúos: Tubular (Flujo pistón, flujo tapón,

PFR). Tanque Agitado (CSTR: Continuos stirred

tank reactor).

3.1 Balance de Materia y Energia de Reactor Flujo Pistón.

El balance general es: (Acoplar a B.E. ) FA°dXA=RA(VR)

3.1 Balance de Materia y Energia de Reactor Flujo Pistón.

El balance energético es:

ADIABATICO:

(Acoplar a B.E. ) FA°dXA=RA(dVR)

𝑑𝑇=−𝐹𝐴° 𝑑𝑋𝐴(∆𝐻𝑅𝑋𝑁)

∑ 𝐹𝑖𝐶𝑝𝑖

3.1 Balance de Materia de Reactor Flujo Pistón.

Las ecuaciones mostradas a continuación, son ecuaciones diferenciales, y podemos aplicarlas en el programa POLYMATH.

𝑑𝑇=−𝐹𝐴° 𝑑𝑋𝐴(∆𝐻𝑅𝑋𝑁)

∑ 𝐹𝑖𝐶𝑝𝑖

Uso del Polymath con ejemplo.

Datos:

Resumiendo los datos, para introducir a POLYMATH tenemos:

EA=3/4

Primero se obtiene la Temperatura adiabática.

Vista de Polymath:

Desarrollo:

Resultados:

Se logra una conversión de 10% a una temperatura adiabática de 871.7 K.

Gráficas:

Obteniendo relación V/F:

Relaciones V/F