8/18/2019 Balance de Materia en Reactores Tanque

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  eactores Tanque

8/18/2019 Balance de Materia en Reactores Tanque

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Nomenclatura empleada:

alance de masa en el

reactor tanque

reactordelsalequetotalmásicoflujo

reactoralingresaquetotalmásicoflujo

reactorelentotalmasa

S 

 E 

 M 

 M 

 M 

másicabaseeniónconcentracwjC 

 R

i

iijwjwj Y C C 

1

0   

másicabaseenreacciónladeAvanceiY 

   J 

 J 

 J wj

C 

V  M V 

 N 

 M 

 N C   

másicadensidad

reaccióndevolumen

molariónconcentrac

  

V 

C  j

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dt dM C 

dt dC  M 

dt C  M d  wj

wjwj

S  E   M  M dt 

dM   

  M  E 

  M S 

Variación de moles para la sustancia j:

Variación de masa dentro del reactor tanque

S  E wjwjwj

 M  M C 

dt 

dC  M 

dt 

C  M d   

Variación de moles que se deberá tanto a la diferencia entre la entrada y la salida como

a los efectos de la reacción química

alance de masa en el

reactor tanque

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  ,......, R  i Aα  j

S 

 j

ij 10

1

Variación de moles para la sustancia j:

Con reacciones Químicas LI:

Para la reacción i será: iij   r α  

Para todas las reacciones será: i

 R

i

ij   r α   1

RQ porAjde 

MolesdeVariación

Ajde 

salida 

deMoles

Ajde 

entrada

 deMoles

reactor elen

AjdeMoles

 deVariación

El balance molar queda:

alance de masa en el

reactor tanque

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 R

i

iijwjS wj E S  E wj

wjr V C  M C  M  M  M C 

dt 

dC  M 

 E 

1

 

 R

i

iijwj E wj E 

wj

r V C C  M dt 

dC 

 M 1

 

 

 

 

 

 R

iiij

 R

iiij E 

i

 R

iij

  r  M 

Y  M dt 

dY  M 

111

  

    

 

 M 

0

1

 

  

 

ii E i

 R

i

ij   r  M 

Y  M dt 

dY  M 

    

  alance de masa en el

reactor tanque

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0 ii E i r 

 M Y  M 

dt 

dY  M 

 

 ,....., R  i λi 10  

Reacciones químicas LI.

alance de masa en el

reactor tanque

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v F 

V 

 

donde:

V: Volumen de reacción en estado estacionario

Fv: Flujo volumétrico o caudal volumétrico.

: Tiempo de residencia

Definimos el tiempo de residencia ,tau

Muchos autores lo definen con la letra griega , thíta

Si tomamos la condición de entrada al reactor:

  F 

V τ 

vo

0 

 F 

 M 

τ 

vo

  0

Si la densidad

es constante  M 

 M τ 

0

0

Si la densidad no es

constante  M 

 M τ 

 

 0

0

0  

Tiempo de Residencia