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Reactores Isotermicos en Fase Gaseosa
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REACTORES ISOTERMICOS EN FASE GASEOSA
REACTORES ISOTERMICOS EN FASE GASEOSALas reacciones en fase gaseosa se efectan primordialmente en reactores tubulares en los que el flujo suele ser turbulento.Las ecuaciones de diseo para reactores ideales en fase gaseosa son las mismas que para fase liquida.Se debe tomar en cuenta que el flujo volumtrico dentro del reactor depende de la posicin
REACTOR TUBULAR (De Flujo Pistn)El reactor tubular consiste sencillamente en un tubo, a lo largo del cual fluye la mezcla reaccionante a condiciones tales (temperatura, concentraciones), que ocurre la reaccin qumica.Puede estar provisto de un intercambiador para la transferencia de calor. Idealmente no existen gradientes radiales con respecto a la velocidad, la temperatura y la concentracin. Se elige este reactor cuando se desea operar de forma continua pero sin mezcla de retroceso de reaccionantes y productos.Existe movimiento estacionario de alguno o todos los reactivos, en una direccin espacial, sin mezcla inducida de los elementos del fluido.
La masa de reactivos se bombea a lo largo del tubo a una velocidad tal que la reaccin se produzca de forma deseada.Todos los elementos de fluido tardan el mismo tiempo a travs del reactor y experimentan la misma secuencia en las variaciones de temperatura, presin y composicin.En un reactor tubular ideal, la mezcla de reaccin pasa a travs del reactor en un estado de flujo de tapn solido o pistn.
Corriente de entrada (Alimentacin)Corriente de salida(desage)entrada - salida - consumo = acumulacin
por la definicin de conversin para reactores en flujo
Separando las variables e integrando con el lmite V=0 cuando XA =0
La cual es la ecuacin de diseo para un reactor de flujo pistn, en donde:V=Volumendelreactor.FA0 = Flujo molar de la especie A alimentada.-RA = Velocidad de reaccin.XA = Conversin del reactivo limitante
Si se desea colocar la Ec. en funcin de la concentracin, se sabe que:
Donde:= Tiempo espacial.q0 = Flujo volumtrico de entrada.CA0 = Concentracin inicial del reactante.
Para sistemas de densidad constante, la definicin de conversin para reactores en flujo queda de la siguiente manera:
En dondela Ec. representala conversin delreactor, siendo CA la concentracin del reactante a longitud variable
Representacin esquemtica de reactor flujo pistn.Procesos
VENTAJASDESVENTAJASAPLICACIONESProceso de transesterificacin mediante reactores de flujo pistn.
EJEMPLOSAltos hornos, digestores.
Zona I
Zona Insaturada
Zona vadosaSaturacin (20-60)%
Zona II
Zona capilarSaturacin (60-80)%
Zona III
Zona fluctuanteSaturacin (60-100)%
Zona IV
Zona saturada 100%
Agua subterrnea
Hidrocarburos residuales
Vapores hidrocarburos
Hidrocarburos lquidos
Hidrocarburos adsorbidos
Hidrocarburos peliculares
Hidrocarburos disueltos
Hidrocarburos atrapados
Nivel fretico
BiomasaSustrato (gasolina y diesel)Componentes
EstadosSlidoLquidoGaseoso
ComponentesSlidoSueloSuelo y contaminanteSuelo y componentes
LquidosContaminante y aguaContaminanteComponentes y agua
Gases y aire
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