Practica #3 Reactor Tubular.docx

7/17/2019 Practica #3 Reactor Tubular.docx

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LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS

REACTOR

TUBULAR

Universidad Autónoma de Baja

California

Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería

Campus Tijuana

Alumnos:

Barreda de la Cruz Estefanía

Bernal errera Alejandra

Cruz !odríguez "eritza #uje$

%anjarrez "&'ez Alejandra

(ulido ) (erla *iz+et,

Maestra: -elgadillo Becerra Claudia

Materia: *a+oratorio de .peraciones Unitarias

(!ACTICA / TIE%(. -E!ECI-E0CIA E0!EACT.! TUBU*A!

*AB.!AT.!I. -E.(E!ACI.0E1 U0ITA!IA1




REACTOR

TUBULAR

Carrera: Ingeniería Química

TI2UA0A BA2A CA*IF.!0IA A 34 -E 1E(TIE%B!E -E5436

Objetivo

-eterminar la distri+ución de tiempos de residencia en un reactor tu+ularempleando el m7todo de estímulo respuesta)




REACTOR

TUBULAR

Maro Te!rio

*a 8Ingeniería de las reacciones 9uímicas: se ocupa del dise'o $ operación delos aparatos donde se llevan a ca+o las transformaciones 9uímicas a escala

industrial; reactores 9uímicos< puede decirse 9ue es la disciplina 9ue cuanti=cala in>uencia de los fenómenos de transporte $ la cin7tica? para relacionar elfuncionamiento de los reactores con las condiciones $ varia+les de entrada;

Funcionamiento del reactor @ f entrada? cin7tica? contacto

Adem&s de los reactores C1T! $ por lotes? otro tipo de reactor de usocomn en la industria es el reactor tu+ular? 9ue consiste en un tu+o cilíndrico $normalmente se opera en estado estacionario? igual 9ue el C1T!)

Este reactor? se caracteriza por9ue el >ujo de >uido a trav7s de 7l esordenado? sin 9ue ninguno de sus elementos se mezcle con cual9uier otro? lo

9ue signi=ca 9ue no ,a$ mezcla en la dirección de >ujo< $ es unos de los m&susados a nivel industrial? donde presentan una determinada ecuación dedise'o? 9ue relaciona los par&metros de conversión? caudal de alimentación?volumen del reactor $ velocidad de reacción? siendo esta ltima descrita apartir de datos eDperimentales) Es ideal para =nes industriales cuando se ,ande tratar grandes cantidades de materiales? $ cuando la velocidad de reacciónva de relativamente alta a mu$ alta) Una de las ventajas por la cual losreactores tu+ulares son unos de los m&s utilizados? es 9ue presentan unama$or conversión por unidad de volumen $ +ajos costo de operación? aun9uesu costo inicial puede ser +astante elevado) Adem&s? pueden emplearse parareacciones eDot7rmicas o endot7rmicas $ al estar empacados con partículas decatalizador actan como reactores de lec,o =jo)

En el reactor tu+ular? los reactivos se consumen continuamente amedida 9ue >u$en a lo largo del reactor)

1e emplean fundamentalmente para reacciones en fase gas? aun9uetam+i7n con >uidos $ sólidos) *os dise'os concretos presentan mltiplesvariantes? función principalmente de las necesidades de cat&lisis o losre9uerimientos de intercam+io t7rmico)




REACTOR

TUBULAR

En un gran nmero de reactores continuos 9ue se utilizan en la pr&ctica

industrial es característico 9ue no se promueva ningn tipo de mezclado de lamasa reactiva) -e esta manera? los elementos de volumen de reactivos viajana trav7s del reactor sin tener ma$or 8relación: con los elementos 9ue van m&satr&s o m&s adelante) En estos casos la ,ipótesis de 9ue el >ujo es pistónpermite desarrollar un modelo matem&tico de reactor 9ue provee un m7todomu$ so=sticado de dise'o) Al reactor 9ue cumpla con la ,ipótesis del >ujopistón lo llamaremos reactor >ujo pistón? !F(? o !eactor Tu+ular Ideal? TUB)

(ara 9ue el reactor tu+ular sea un reactor >ujo pistón? tres condicionesde+en ser satisfec,as;

3) En cual9uier sección transversal? normal al movimiento del >uido? lavelocidad es uniforme >ujo como un tapón)

5) a$ mezclado completo en la sección transversal del tu+o presión?temperatura $ composición son uniformes)

/) *a difusión es desprecia+le frente al >ujo glo+al *as especies 9ue tomanparte en la reacción) 0unca pasan a otro elemento? $a sea anterior oposterior al su$o propio)

Como resumen? en un reactor tu+ular eDisten gradientes de concentración?temperatura $ tiempos de residencia< pero siempre 9ue sea posi+le considerar9ue la temperatura es constante en la sección recta? la difusión $ la elongacióndel per=l de velocidades son poco signi=cativos para afectar la validez de la,ipótesis de >ujo de pistón? salvo 9ue el reactor sea mu$ corto en relación a su

di&metro) El error de+ido al gradiente t7rmico es particularmente signi=cativoen reactores de lec,o =jo donde la refrigeración de+a realizarse a trav7s de lasparedes< por ello re9uieren a menudo m7todos empíricos)




REACTOR

TUBULAR

Material " E#ui$o Utili%a&o

• !eactor tu+ular

• 56 vasos desec,a+les de 64 ml mínimo)

• Espectrofotómetro $ 5 celdas 3 cm de anc,o

• Cronómetro

• Em+udo de cuello largo de preferencia de pl&stico

• (ro+eta de 344 ml

• Esp&tula

• aso de precipitado de 344 ml

Reativos

• Agua

• %n.G




REACTOR

TUBULAR

Dia'ramas &e (lujo ")o Dibujos &el E#ui$o

%anjarrez ") Alejandra




REACTOR

TUBULAR

Cruz !) "eritza




REACTOR

TUBULAR

Bernal ) Alejandra




REACTOR

TUBULAR

Barreda -) Estefanía




REACTOR

TUBULAR

(ulido ) (erla




REACTOR

TUBULAR

Proe&imiento

3) 1e preparó la solución de %n.G a 4)45 0 en un matraz

volum7trico de 344ml? en el cual se a'adieron 4)36Hg de %n.G $

344 ml de agua)




REACTOR

TUBULAR

5) 1e midió la a+sor+ancia de la solución inicial de %n.G)

/) 1e rotularon 56 vasos desec,a+les)

G) Con la pro+eta de midió el >ujo de la torre $ con el cronometro se

tomó el tiempo)

6) 1e realizaron los c&lculos del >ujo volum7trico para tener un >ujo

promedio de 5 mls)

J) In$ectamos 64 ml de la solución de %n.G medida con la jeringa

en la parte superior de la columna? tomando la in$ección como

t@4)K) 1e tomaron 56 muestras con un intervalo de 34 $ 54 segundos

cada una)

H) 1e midió la a+sor+ancia de cada muestra a 6G4 nm)

L) *impiamos el &rea de tra+ajo $ el e9uipo utilizado)




REACTOR

TUBULAR

C*lulos




REACTOR

TUBULAR

Observaiones




REACTOR

TUBULAR

Conlusiones

Con esta pr&ctica logramos o+servar el funcionamiento de un reactortu+ular? con el =n de determinar la distri+ución de tiempos de residenciaen este reactor? donde en cada sección del reactor ,a$ una conversióndiferente)

*os resultados o+tenidos de los datos eDperimentales fueron

El tiempo de residencia es un valor mu$ importante a nivelindustrial? de+ido a 9ue nos determina 9ue tanto tiempo se llevara aca+o la reacción dentro del reactor? esto puede a$udar a optimizar en lafa+ricación del producto)




REACTOR

TUBULAR

Ane+os

Ta+la de Actividades en el !eporte

Actividad !esponsa+le.+jetivo (ulido ) (erla

Bernal ) Alejandra

%arco teórico (ulido ) (erlaBernal ) Alejandra

E9uipo $o %aterial $ !eactivos (ulido ) (erlaBernal ) Alejandra

(rocedimiento (ulido ) (erlaBernal ) Alejandra

C&lculos $ resultados %anjarrez ") AlejandraCruz !) "eritza #uje$

.+servacionesConclusiones Bernal ) Alejandra

(ulido ) (erla

Actividades en el la+oratorio

Actividad !esponsa+le(reparación de la solución Barreda C) Estefanía

(ulido ) (erla*impieza de &rea de tra+ajo $material

Cruz !) "eritza #uje$Barreda C) Estefanía

(ulido ) (erla%anjarrez ") AlejandraBernal ) Alejandra

%edición de a+sor+ancia en elespectro Gcu

(ulido ) (erla

A'adió el trazador a la torre Cruz !) "eritza #uje$%anejo del cronómetro %anjarrez ") Alejandra

Tomo las muestras con el trazador Barreda C) Estefanía




REACTOR

TUBULAR

(roporciono vasos para la muestra Cruz !) "eritza #uje$

!eci+ió vasos con muestra Bernal ) AlejandraC&lculos de Flujo volum7trico Bernal ) Alejandra!otular vasos Bernal ) Alejandra

Cruz !) "eritza #uje$

Re,erenias

• ,ttp;MMM)academia)eduHHJHG/LInformeNdelN!EACT.!NTUBU*A!

• 1mit,? O)!) $ %issen? !)O); C,emical !eaction E9uili+rium Anal$sis?

t,eor$ and algorit,ms? 2o,n Oile$ 3LH5? Cap)5)

• Fogler? ) 1) s)f)) Elementos de Ingenieria de las !eacciones Quimicas)

(rentice all)

http://www.academia.edu/8868439/Informe_del_REACTOR_TUBULAR

http://www.academia.edu/8868439/Informe_del_REACTOR_TUBULAR

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