Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD CATLICA DE CUENCA UNIDAD ACADMICA DE INGENIERA QUMICA, BIOFARMACIA, INDUSTRIAS Y PRODUCCIN FACULTAD DE INGENIERA QUIMICA

TEMA:REACTORES QUIMICOS

MATERIA:CINETICA DE REACTORES

CATEDRTICO Ing. Qum. Efrn Luzuriaga

REALIZADO POR:

CARLOS LOJAMARCELO CHUNCHIEDISON MOROCHO

CURSO:4 ING. QUIMICA

2014 - 2015

REACTORES QUIMICOSUnreactor qumicoes un equipo en cuyo interior tiene lugar unareaccin qumica, estando ste diseado para maximizar la conversin y selectividad de la misma con el menor coste posible.

El diseo de un reactor qumico requiere conocimientos de termodinmica, cintica qumica, transferencia de masa y energa, as como demecnica de fluidos, etc.Por lo general se busca conocer el tamao y tipo de reactor, as como el mtodo de operacinCLASES DE REACCIONES QUMICAS TPICAS EN UN REACTOR QUMICOReacciones Homogneas: Cuando se afecta solamente una fase

Reacciones Heterogneas: Cuando se requiere la presencia de al menos dos fases

Reacciones Enzimticas: Utilizan catalizadores biolgicos (protenas con alto peso molecular, con centros activos, y que trabajan a bajas temperaturas)

Reacciones Catalticas: Son aquellas reacciones que requieren de una sustancia

Reacciones No Catalticas: Los materiales reactantes no necesitan ninguna sustancia adicional para dar lugar a la reaccin qumica

Reacciones Autocatalticas: Uno de los productos formados acta como catalizador, participando en otra etapa del proceso donde velocidad de reaccin es ms rpido que en la primera.

Reacciones Endotrmicas: Son aquellas que adsorben calor del exterior.

Reacciones Exotrmicas: Son aquellas que liberan calor hacia el exterior.

Tiempo de retencin ()

Volumen (V)

Temperatura (T)

Presin (P)

Concentracin de las especies qumicas (C1, C2, C3, ... Cn)

Coeficientes de transferencia de calor(h, U)Las variables claves del proceso son:CLASIFICACION DE LOS REACTORES QUIMICOSTransformacionesSegn el modo de operacin

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.

Reactores continuos: son todos aquellos que trabajan de forma continuaExisten varias formas de clasificarlos:

Segn el tipo de flujo interno

Reactores ideales: suelen ser descritos con ecuaciones ideales sencillas y no consideran efectos fsicos ms complejos o perturbaciones pequeas.

Reactores no ideales: consideran el patrn de flujo, la existencia de zonas muertas dentro del reactor donde el material no circula,

Segn las fases que albergan

Reactores homogneos: tienen una nica fase, lquida o gas.

Reactores heterogneos: tienen varias fases, gas-slido, lquido-slido, gas-lquido, gas-lquido-slido.

Trabajan en estado no estacionario y el ms sencillo sera un tanque agitado.

Este reactor tiene la ventaja de que su costo de instrumentacin es bajo, adems de ser flexible en su uso (se le puede detener de modo fcil y rpido).

Tiene la desventaja de un elevado costo en su funcionamiento y de mano de obra debido a la gran cantidad de tiempo que se pasa parado debido a la carga, descarga y limpieza;

Adems no siempre es posible implementar un sistema de control adecuado.

Reactor Intermitentes, por Lotes o Batch

Reactores continuos tipo tanque agitado (CSTR)Eestos reactores trabajan en estado estacionario, es: decir que sus propiedades no varan con el tiempo.

Este modelo ideal supone que la reaccin alcanza:

la mxima conversin en el instante en que la alimentacin entra al tanque, es decir que en cualquier:

punto de este equipo las concentraciones son iguales a las de la corriente de salida.

Reactores en flujo pistn (PFR)Estos reactores trabajan en estado estacionario, es decir las: propiedades en un punto determinado del reactor son constantes con el tiempo.

Este modelo supone un flujo ideal de pistn, y la conversin es funcin de la posicin.

Reactores heterogneosExiste un tipo especial de reactores que debido a su naturaleza obedece leyes cinticas diferentes,

adems de que por su complejidad los balances de materia y energa son ms complejos,

la diferencia radica en:

el nmero de fases fsicas involucradas,

los mecanismos de transferencia tanto de calor como de energa son ms complejos debido a que estn presentes ms de un mecanismo,

pudiendo ser de naturaleza conectiva o conductiva, puede hablamos de los reactores heterogneos.

Reactor cataltico Suelen ser de dos tipos: fluidizado o de lecho empacado,

la eleccin depende de la reaccin de inters y del mecanismo cintico observado.

Diagrama bsico de un reactor lecho fluidizadoReactor trmicoEs una pieza de equipo que se forma para producir energa, por lo general en forma de electricidad, a travs del proceso conocido como fusin nuclear.

FUNCIONES DE LOS REACTORES QUIMICOSAsegurar el tipo de contacto o modo de fluir de los reactantes en el interior del tanque, para conseguir una mezcla deseada con los materiales reactantes.

Proporcionar el tiempo suficiente de contacto entre las sustancias y con el catalizador, para conseguir la extensin deseada de la reaccin.

Permitir condiciones de presin, temperatura y composicin de modo que la reaccin tenga lugar en el grado y a la velocidad deseada, atendiendo a los aspectos termodinmicos y cinticos de la reaccin.

IMPORTANCIA DE LOS REACTORES QUMICOSEl empleo del uso de los reactores a nivel industrial posee su valor primordialmente a las funciones que estos realizan,

entre las ms preponderante o que toma un mayor peso, es en la capacidad que tiene este equipo de llevar a cabo el cumplimiento de las reacciones qumicas logrando de una manera efectiva

controlar las variables de proceso tales como presin, temperatura y concentracin factores que influyen directamente sobre las reacciones qumicas para que los materiales y componentes puedan reaccionar.

Sin dejar a un lado el bajo costo en el usos de estos equipos.

REACTORES EN OPERACIONES UNITARIAS DE AGUAAPLICACIONES DE LOS REACTORES QUMICOSDesbaste

Una rejilla es un dispositivo con aberturas uniformes utilizado para retener generalmente los slidos de cierto tamao que arrastran las aguas residuales. Otro mecanismo utilizado frecuentemente son las trituradoras en lugar de rejillas. Estos elementos rompen o desgarran los slidos en suspensin retenidos en las rejas.Pretratamiento

El pretratamiento consiste en eliminar la grasa y la espuma de las aguas residuales, antes de la sedimentacin primaria, con el objetivo de mejorar su calidad.Tanques separadores de grasa

Estos consisten en depsitos dispuestos de tal manera que la materia flotante ascienda y permanezca en la superficie del agua residual hasta que se recoja y se elimine, mientras que el lquido sale del tanque en forma continua, a travs de una abertura situada en el fondo. Entre los residuos que recoge estn el aceite, grasa, jabn, pedazos de madera y corcho, etc.GRACIAS