DISEO DE REACTORES NO ISOTERMICOS.Para el diseo de reactores no isotrmicos necesitamos, adems de la ecuacin de balance de masa, la ecuacin de balance de energa, en general, esta depender de si el sistema es cerrado o abierto. Casi siempre, los reactores reales operan en condiciones no isotrmicas, principalmente porque las reacciones generan o absorben grandes cantidades de calor y las velocidades de reaccin dependen fuertemente de la temperatura.Es normal que deseemos operar las reacciones exotrmicas en condiciones no isotrmicas para tomar ventaja del calor desprendido por la reaccin y calentar el reactor hasta una temperatura donde las velocidades sean mayores y por lo tanto los volmenes sean menores. Sin embargo, si la temperatura es demasiado alta las limitaciones del equilibrio pueden limitar la conversin.REACTOR DISCONTINUO NO ISOTERMICO.Reactores discontinuos: son aquellos que trabajan por cargas, es decir se introduce una alimentacin, y se espera un tiempo dado, que viene determinado por la cintica de la reaccin, tras el cual se saca el producto.Este tipo de reactores, se caracteriza por no tener flujo de entrada de reactivos, ni de salida de productos mientras se lleva a cabo la reaccin. Puede ser simplemente un tanque, el cual puede o no contener un agitador y se le da tiempo para que se lleve a cabo la reaccin; es decir hasta que homogenice la mezcla.REACTOR BATCH NO ISOTERMICO.Cuando se habla de reactores discontinuos, se habla de reactores tipo Batch o reactor por lotes. Este tipo de reactores, se caracteriza por no tener flujo de entrada de reactivos, ni de salida de productos mientras se lleva a cabo la reaccin. Todos los reactivos son cargados inicialmente en el reactor y la reaccin continua hasta completarse. Este reactor suele usarse en pequeas producciones o pruebas piloto.

El balance de materia o moles de la especie j en un volumen del sistema, donde j representa la especie qumica de inters como agua, alcohol, etc., resulta.Moles de entrada + Moles generados Moles de salida = Moles acumulados

Donde nj representa el nmero de moles de componentes j en el sistema en el instante t.Como las variables del sistema son uniformes dentro del volumen del sistema, entonces la velocidad de generacin de la especie j ser:

La expresin indica que rj es independiente de la posicin, luego la ecuacin (3.3) de diseo resulta,

La solucin de esta ecuacin permite determinar el tiempo requerido para transformar una cantidad dada de reactivos en productos.Parar un reactor discontinuo no isotrmico se requiere el balance de energa, De la ecuacin (2.19) el balance de energa para un sistema batch est dada por:

Donde la energa total Esistema est dada por:

Derivando respecto al tiempo,

Considerando que la presin P como el volumen V se mantienen constantes respecto al tiempo entonces,

Reemplazando la ecuacin anterior en (3.5) resulta,

Derivando la ecuacin (2.29) respecto al tiempo,

Sustituyendo en la ecuacin (3.10) se obtiene,

Pero, de la ecuacin (3.4) se tiene que,

Reemplazando la ecuacin (3.13) en (3.12) resulta,

Como, Reemplazando en (3.14) y despejando,

Puesto que el nmero de moles del componente i para una cierta conversin XAest dada por,

Entonces,

Sustituyendo en la ecuacin (3.15) resulta,

REACTOR BATCH ADIABTICOCuando no existe transmisin de calor con el exterior se dice que el reactor es adiabtico. En este caso el trmino de transmisin de calor se anula. Si adems suponemos que tenemos un calor especfico medio de mezcla y que no existe variacin en el nmero de moles, las ecuaciones de diseo A estn dadas por: