Laboratorio de Operaciones Unitarias
Determinacin de tiempo de residencia en un reactor tubular
Objetivo: Determinar la distribucin de tiempos de residencia en un
reactor tubular empleando el mtodo de estimulo respuesta.
Antecedentes
Si dispusiramos exactamente de la informacin sobre lo que sucede
en el interior del
reactor, es decir, si contramos de una representacin completa de
la distribucin de
velocidades del fluido, podramos predecir el comportamiento del
reactor. Debido a que
no contamos con todas las caractersticas del flujo veamos lo
mnimo que hemos de
conocer sobre el flujo para poder as tener la informacin
suficiente para el diseo del
reactor.
En realidad no se necesita mucha informacin, simplemente el
tiempo que permanece
cada una de las molculas en el recipiente, o mas exactamente la
distribucin de
tiempos de residencia de la corriente del fluido. Esta
informacin puede determinarse
fcilmente por el mtodo experimental estimulo-respuesta.
En este tipo de experimentacin estimulante al sistema mediante
una perturbacin,
vemos como responde a este estimulo; el anlisis de la respuesta
nos da la informacin
sobre el sistema. El estimulo es una inyeccin de trazador en el
fluido en que entra en
el recipiente, mientras que la respuesta es una representacin
del trazador a la salida
del recipiente frente al tiempo.
Se puede emplear como trazador cualquier sustancia que se pueda
detectar y que no
perturbe el tipo del flujo en el recipiente.
En general, los distintos elementos del fluido al seguir
diferentes caminos a lo largo del
reactor tardaran tiempos diferentes en pasar a travs de l.
La distribucin de esos tiempos en la corriente del fluido que
sale del recipiente se
denomina DISTRIBUCIN DE LA EDAD A LA SALIDA E, o Distribucin del
tiempo de
residencia RTD del fluido.
Cuando la corriente de fluido que entra al recipiente no
contiene trazador y le
imponemos una seal (seal trazadora que se inyecta de modo
instantneamente), se
denomina curva C a la respuesta normalizada del trazador en la
corriente de salida frete
al tiempo.
Equipo: Reactor tubular
Material Reactor tubular 25 vasos desechables de 50 ml mnimo.
Espectrofotmetro y 2 celdas Cronmetro Embudo de cuello largo de
preferencia de plstico Reactivos: Agua KMnO4 Procedimiento
1. Preparar 50 ml de una solucin de KMnO4 a 0.2 N. Medir su
absorbancia. 2. Llenar el tanque B de agua. 3. Poner e/s la bombas
de agua al mismo tiempo, ese ser T1=0. Se debe conocer
el flujo de solucin. Inyectar 20 ml de la sln. 4. Tomar muestras
de aproximadamente de 50 ml cada 5 segs hasta que se
obtenga un flujo tenga la misma coloracin. 5. Medir la
absorbancia de cada muestra a 540 nm. 6. Al terminar lavar el
reactor, que no le quede solucin de KMnO4. 7. Limpia tu rea de
trabajo. Resultados 1. Diagrama de flujo del equipo 2. Reportar los
siguientes resultados en base a la suposicin de la reaccin A B
la cual tiene K= 0.307 min-1. a) flujo b) Tiempo medio c)
D/uL
