Reacción De Reactor Cstr.docx

REACCIÓN DE REACTOR CSTR OBJETIVOS:  

Tiempo de residencia Calculo del flujo volumétrico

MARCO TEÓRICO: Un reactor CSTR es un tanque en el cual la masa reaccionante es continuamente agitada de tal manera que se considera como una mezcla completa y, por lo tanto, se asume que sus propiedades son uniformes en todo el interior del reactor. La ecuación de diseño de un reactor de mezcla completa es:

Siendo V, el volumen del reactor, FAo, el flujo molar del reactivo límite, τ, el tiempo espacial, CAo, la concentración del reaccionante A en la corriente de entrada, XA, la conversión de A y rA, la velocidad de reacción de A La velocidad de una reacción no catalítica depende de la concentración de reaccionante. Con respecto al reaccionante A, la ecuación de velocidad de reacción se expresa de la siguiente manera:

Siendo k, la constante específica de velocidad de reacción, n, el orden cinético de la reacción y CA, la concentración de reaccionante El orden de una reacción se determina experimentalmente y la constante de velocidad de reacción depende de la temperatura de la reacción y se puede calcular con la ecuación de Arrhenius, de la forma

Siendo A, el factor pre-exponencial, E, la energía de activación, T, la temperatura en escala absoluta y R, la constante universal de los gases

MATERIALES:    

Probeta Cronometro Agua Reactor CSTR

Tanques

Bombas

Llave reguladora

Reactor CSTR

Fig1. Sistema de CSTR PROCEDIMIENTO    

Llenar los tanques con agua ya que es una prueba al vacío Realizar los cálculos correspondientes para hallar el caudal Una vez hallado el caudal procedemos medirlo experimentalmente Realizamos lo mismo en los otros dos tanques

Fig2. Llenado de tanque

Fig3. Uso de la llave reguladora

Fig4. Medición del caudal

CALCULOS:

Ki

H2O2 NA2S2O3

H2SO4 ALMIDON Solución A



Solución A  50 ml KI  5 ml H2SO4  4 ml Almidón



Solución B  5 ml H2O2



Solución C  5.1 ml Na2S2O2



Solución Total

Solución B

Solución C

𝐶 + 𝐴 + 𝐵 = 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 5.1 + 59 + 5 = 69.1 𝑚𝑙 

Volumen 𝑉 = 1080 𝑚𝑙

Solución B 69.1 − − − − − − 1080 5 −−−−−− 𝑥 𝑥 = 78.14 𝑚𝑙 𝐵 Solución A 69.1 − − − − − − 1080 5.1 − − − − − − 𝑥 𝑥 = 79.71 𝑚𝑙 𝐴 Solución C 69.1 − − − − − − 1080 5 −−−−−− 𝑥 𝑥 = 922.14 𝑚𝑙 𝐶 Tiempo de Reacción 𝜏=

1 0.30 ( ) 0.032 1 − 0.30

𝜏 = 14.28 𝑚𝑖𝑛 Calculo del flujo volumétrico 𝑣=

𝑉 1080 = = 75.63 𝑚𝑙/𝑚𝑖𝑛 𝜏 14.28

Flujo volumétrico de A 𝑣𝐴 =

922.14 = 64.57 𝑚𝑙/𝑚𝑖𝑛 14.28

Flujo volumétrico de B 𝑣𝐵 =

78.147 = 5.47 𝑚𝑙/𝑚𝑖𝑛 14.28

Flujo volumétrico de C 𝑣𝐶 =

79.71 = 5.58 𝑚𝑙/𝑚𝑖𝑛 14.28

Error %𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =

15 − 14.28 × 100 14.28

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 5.04 %