LABO II

1. DISEÑO FACTORIAL
Este método determina cuantas corridas experimentales se
realizara para cualquier tipo de proceso y tiene varios niveles:
2 niveles, 3 niveles.
Esto será interpretado de acuerdo al criterio de la aplicación para
un proceso, en nuestro caso la saponificación del acetato de etilo
se tomaran:
3 NIVELES para 3 VARIABLES
1. Ecuación factorial
Xn = numero de experiencias
Donde:
X = numero de niveles
n = numero de variables
2. Vector respuesta
Para un proceso de transformación la variable final que
nos interesa para designar cuales son los parámetros
adecuados son:
Tiempo de reacción, conversión, % absorbido, etc.
EJEMPLO:
Temperatura
n = 3 variables cantidad y co0ncentracion
Cantidad de aire

2. T cant. Flujo
Limite superior + 35ºc 300 ml. 3ml/ min
X = 2 niveles
Limite inferior - 25ºc 200 ml. 2ml/ min
Por tanto: 23 = 8 experiencias
Numero de Notación de Vector
respuesta
experiencias variables (% conversión)
1 - - - 56 %
2 + - - 63%
3 + + - 65%
4 + + + 64%
5 - + + 52%
6 - - + 48%
7 - + - 61%
8 + - + 59%
Entonces vemos los parámetros adecuados es la experiencia 3, con
este resultado se puede elaborar el diagrama de proceso a nivel
industrial.
En nuestro caso

3. Para nuestra investigación tomaremos flujo y concentración de
reactantes iguales.
Temperatura
n = 3 variables flujo de reactantes
Concentración de reactantes
Temp. F. reac. C.reac.
Limite superior + 38 ºc 70 ml/min 0.09 M
X = 3 niveles Limite intermedio 0 32 ºc 60 ml/min 0.08 M
Limite inferior - 25 ºc 50 ml/min 0.05 M
-
Por tanto: 33 = 27 experiencias
Numero de Notación de variables Vector respuesta CTE. de velocidad
experiencias (% de conversión) (k)
1 + 0 - a% A
2 + + 0 b% B
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
27 - 0 + z% Z

4. 3.3.2.1 Determina la cte. de velocidad
La reacción :
NaOH CH 3COOC2 H 5 CH 3COONa C2 H 5OH
     
Hidróxido Aacetato de etilo Acetato de Sodio Etanol
de sodio b c d
a
Fa
Ca0 x Ca u
Fa Fb
Fb
Cb0 x Cb u
Fa Fb
CC Cb 0 para Cb 0 Ca 0
CC Ca 0 para Cb 0 Ca 0
C 0.07 1 0.0284 T 294 CC Para T 294
a0 0.195 1 0.0184 T 294 Ca 0 Para T 294
Ca 0 para Ca 0 Cb 0
Ca Ca 0 Cb 0 para Ca 0 Cb 0
a 0.195 1 0.1284 T 294 Ca Para Ca no 0
C a
0 t

Ca Ca Ca 0 Ca 0
0
0 t
Cc Cc Para Cc 0 0
0

5. La conversión Xa
Ca 0 Ca Cc
Xa Xc Para Cc0 0
Ca 0 CC
Evaluamos la constante de velocidad a partir del balance de materia
en el reactor.
Velocidad
de cambio Entrada F Ca V K Ca 2
en el reactor
Para un reactor continuo que se asume que esté operando en un
estado de volumen constante.
En el equilibrio:
0 F Ca 0 FCa V K Ca 2
F Ca 0 Ca
K
V Ca 2
Fa Fb Ca 0 Ca
K
V Ca 2
El estado estacionario de la concentración del hidróxido de sodio en
el reactor se usa para calcular la constante de velocidad (K).
Nomenclatura
Fa, Fb = flujo de los rectantes a y b.
Ca 0 , Cb 0 , Cc 0 Concentración de los reactantes a, b y producto c.
Ca , Cb , Cc Concentración en el tiempo infinito de los reactantes a,
b y el producto c.
a0 , c0 Conductividad del reactante a y el producto c.

6. a , c Conductividad en el tiempo infinito del reactante a y el
producto c.
V = volumen del reactor.
3.3.2.3 Dependencia de la temperatura de la reacción y
la constante de velocidad
Este procedimiento es similar al experimento 3.3.2.1,
linealizando ahora la ecuación de Arrhenius.
E
RT
K Ae
1 E
ln K ln A
T R
Aquí las temperaturas debe variarse para obtener
diferentes constantes de velocidad, se analizará la gráfica:
K con 1/T.
3.4 ANÁLISIS DE LA VARIABLE PARA LA
SAPONIFICACIÓN DEL ACETATO DE ETILO EN EL
REACTOR TUBULAR
3.4.1 Evaluación de la concentración
Esta variable se podrá evaluar tanto experimentalmente
como teóricamente.

7. Experimentalmente; este se dedujo bajo tres parámetros
a evaluar dicho en la sección anterior. De la definición de
las variables que son: 0.05 M, 0.07 M y 0.09 M.
Estos parámetros son propuestos por criterio.
Estos pueden variar de acuerdo a la clase y cantidad de
material.
Teóricamente; se logra esta parte con ayuda de
herramientas matemáticas (ecuaciones diferenciales)
En un reactor tubular:
 Asumiendo flujo turbulento (flujo pistón)
 No adiabático.
 No hay efectos di fusiónales.
 No isotérmico. (esta opción no es aplicable en la
experiencia, se evaluará para ver el comportamiento de
la reacción)

8. Balance de masa:
d Ca d Ca d Ca d Ca d 2 Ca d 2 Ca d 2 Ca
Vz Vx Vy Dab Ra
dt dz dx dy dz 2 dy 2 dx 2
E0
d Ca RT n
Vz Ra Ra K0 e Ca n 2, 2º orden
dz
E0
d Ca K0 RT 2
e Ca
dz Vz
3.4.2 Evaluación del flujo
Esta variable se puede evaluar experimentalmente
tanto en el experimento de la sección 3.3.21 para
relacionarlo con la conversión de la constante de
velocidad y en la sección 3.3.2.2 para relacionarlo con
el tiempo de residencia. Los flujos a evaluar son:
50 ml/min.
60 ml/min.
70 ml/min.
Ecuación para las bombas peristálticas:
Vueltas 0.103 Velocidad ml / min 1.7809
3.4.3 Evaluación de la conversión
Esta variable se puede evaluar tanto experimentalmente
como teóricamente.

9. Experimentalmente. Con la ayuda de la sección 3.4.1
podemos expresar la conversión para las diferentes tipos
de variables (concentración, flujo, temperatura)
3.4.4 Evaluación de la constante de velocidad
Esta variable se puede evaluar tanto:
 Manual de Instrucción del reactor tubular
 Propiedades físicas.
Esta variable ya está definida y estudiada, y se puede
compararla.
3.4.5 Evaluación de la temperatura.
Esta variable se puede evaluar experimentalmente ya
que el proceso se siguió bajo un sistema isotérmico
forzado. Se puede evaluar también teóricamente con
la ayuda de herramientas matemáticas (ecuaciones
diferenciales)
Balance de energía
dT dT dT dT d2 T d2 T d2 T
Cp Vx Vy Vz K G
dt dx dy dz dx 2 dy 2 dz 2
G H rxn . Ra
dT
Cp Vz G E0
dz G H rxn . K 0 e RT n
Ca n 2, 2º orden
E0
dT K0 RT 2
e H rxn Ca
dz Vz Cp

10. IV. RESULTADOS
TEMPERATURA (ºC) 27, 32, 38
CONCENTRACION (M) 0.05, 0.07, 0.09
FLIJO (ml/min.) 50, 60, 70
VOLUMEN DEL REACTOR 0.4 Lts. = 400 cm3
VARIABLES
Nº
EXPERIMENTOS Concentración Flujo
Temperatura
(M) (ml/min.)
(ºC)
Ca = Cb Fa = Fb
1 0.05 27 50
2 0.05 27 60
3 0.05 27 70
4 0.05 32 50
5 0.05 32 60
6 0.05 32 70
7 0.05 38 50
8 0.05 38 60
9 0.05 38 70
10 0.07 27 50
11 0.07 27 60
12 0.07 27 70
13 0.07 32 50
14 0.07 32 60
15 0.07 32 70
16 0.07 38 50
17 0.07 38 60
18 0.07 38 70
19 0.09 27 50
20 0.09 27 60
21 0.09 27 70
22 0.09 32 50
23 0.09 32 60
24 0.09 32 70
25 0.09 38 50
26 0.09 38 60
27 0.09 38 70

11. Se analizaran los experimentos: 1, 2, 3
13, 14 15, 26, 27
EXPERIMENTO 1
C = 0.05 M; T = 27 ºC; F = 50ml/min.
(Equimolar) (300ºK) (Equiflujo)
De las formulas de Pág. 43 y 44
Ca0 = __50_ x 0.05 Cb0 = __50_ x 0.05
50+50 50+50
Ca0 = 0.025 Cb0 = 0.025
C∞ = Ca0 = Cb0
Λc∞ = 0.07 (1+0.0284 (300-294)) x 0.025 Λc∞ =2.0482 x 10-3
Λa0 = 0.195 (1+0.0184 (300-294)) x 0.025 Λa0 = 5,4132 x 10-3
Cc0 = 0  Λ0 = Λa0
Ca∞ = 0
Λ∞ = Λc∞  Λ∞ =2.0482 x 10-3
Cat = (0-0.025) ( 5,4132 x 10-3 -_Λt________)
5,4132 x 10-3 -2.0482 x 10-3
Cct = = 0.025 x ( 5,4132 x 10-3 -_Λt________)
5,4132 x 10-3 -2.0482 x 10-3
Xa =0.025 – Cat Xc = __Cct___
0.025 0.025
Tiempo Conductividad Concentración Concentración Conversión
(Seg.) (milisiemens) NaOH (M)(a) CH3COONa (c) Xa
10 3.97 0.0142 0.0107 0.428

12. 30 3.98 0.0143 0.0106 0.4259
90 3.96 0.0142 0.0179 0.4318
120 3.95 0.0141 0.0108 0.4348
180 4.00 0.0145 0.0105 0.4200
240 3.95 0.0141 0.0108 0.4348
360 3.94 0.0140 0.0109 0.4378
480 3.93 0.0139 0.011 0.4407
960 3.93 0.0139 0.011 0.4407
concentracion NaOH Vs tiempo
0.0144
0.0143
0.0142
concentracion
NaOH 0.0141
(M)
0.014
0.0139
0.0138
0.0137
10 30 90 120 240 360 480 960
tiempo (seg.)
conversion Vs tiempo
0.45
conversion
(Xa)
0.43
0.41
10 30 90 120 180 240 360 480 960
tiempo (seg)
*Determinamos la constante de velocidad (K), en el estado estacionario del
hidróxido de sodio (a): Ca equilibrio = 0.0139

13. K = (Fa + Fb) x (Ca0 - Ca∞) K = (50 + 50) x (0.025-0.0139) x1
V Ca∞2 400 0.01392 60
K = 0.2393 Lt. / (mol.seg)
*Determinamos el tiempo de residencia: Xa equilibrio = 0.4407
ζ =___Xa ___ ζ =___0.4407 ___
(1 –Xa) x (K x Ca0) (1 –0.4407) x (0.2393 x 0.025)
ζ = 131.71 seg. = 2.2 min.
EXPERIMENTO 2
C = 0.05 M; T = 27 ºC; F = 60ml/min.
(Equimolar) (300ºK) (Equiflujo)
Se procede con las mismas formulas que el primer experimento para obtener
los siguientes datos
Tiempo Conduct. Conc.(a) Conc (c )
Xa
(seg) (milisiemens) NaOH (M) (M)
10 5.22 0.0235 0.0014 0.057
20 4.57 0.01873 0.0062 0.025
40 4.11 0.0153 0.0096 0.3872
60 4.05 0.01487 0.0101 0.4051
120 4.02 0.01465 0.0103 0.4140
210 4.03 0.01472 0.01027 0.4110
300 4.03 0.01472 0.01027 0.4110

14. concentracion NaOH Vs tiempo
0.025
0.02
concentracion
NaOH 0.015
(M)
0.01
0.005
0
10 20 40 60 120 210 300
tiempo (seg)
conversion Vs tiempo
0.45
0.4
0.35
0.3
conversion
(Xa) 0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
10 20 40 60 120 210 300
tiempo (seg.)
*Determinamos la constante de velocidad (K), en el estado estacionario del
hidróxido de sodio (a): Ca equilibrio = 0.01472
K = (60 + 60) x (0.025-0.01472) x1
400 0.014722 60
K = 0.2372 Lt. / (molxseg)
*Determinamos el tiempo de residencia: Xa equilibrio = 0.44110
ζ= __0.4110 ___
(1 –0.44110) x (0.2372 x 0.025)
ζ = 117.662 seg. = 1.96 min.

15. EXPERIMENTO 3
C = 0.05 M; T = 27 ºC; F = 70ml/min.
(Equimolar) (300ºK) (Equiflujo)
Tiempo Conduct. Conc.(a) Conc (c )
Xa
(seg) (milisiemens) NaOH (M) (M)
10 5.68 0.027 0 0
20 5.2 0.023 0.0015 0.063
60 4.32 0.0168 0.0081 0.3248
130 4.29 0.0166 0.0083 0.3337
220 4.28 0.0165 0.0084 0.3367
440 4.28 0.0165 0.0084 0.3367
concentracion NaoH Vs. tiempo
0.03
0.025
concentracion
NAOH (M) 0.02
0.015
0.01
0.005
0
10 20 60 130 220 440
tiempo (seg.)
conversion Vs. tiempo
0.4
0.35
0.3
0.25
conversion
0.2
(Xa)
0.15
0.1
0.05
0
10 20 60 130 220 440
tiempo (seg.)

16. *Determinamos la constante de velocidad (K), en el estado estacionario del
hidróxido de sodio (a): Ca equilibrio = 0.0165
K = (70 + 70) x (0.025-0.0165) x1
400 0.01652 60
K = 0.18212 Lt. / (mol. seg)
*Determinamos el tiempo de residencia: Xa equilibrio = 0.3367
ζ= __0.3367___
(1 –0.3367) x (0.18212 x 0.025)
ζ = 111.487 seg. = 1.858 min.
EXPERIMENTO 13
C = 0.07 M; T = 32 ºC; F = 50ml/min.
(Equimolar) (305ºK) (Equiflujo)
Ca0 = __50_ x 0.07 Cb0 = __50_ x 0.07
50+50 50+50
Ca0 = 0.035 Cb0 = 0.035
C∞ = Ca0 = Cb0
Λc∞ = 0.07 (1+0.0284 (305-294)) x 0.035 Λc∞ =3.2154 x 10-3
Λa0 = 0.195 (1+0.0184 (305-294)) x 0.035 Λa0 = 8.20638x 10-3
Cc0 = 0  Λ0 = Λa0
Ca∞ = 0
Λ∞ = Λc∞  Λ∞ =3.2154 x 10-3

17. Cat = (0-0.035) (8.20638 x 10-3 -_Λt________)
8.20638 x 10-3 -3.2154 x 10-3
Cct = = 0.035 x (8.20638 x 10-3 -_Λt________)
8.20638 x 10-3 -3.2154 x 10-3
Xa =0.035 – Cat Xc = __Cct___
0.035 0.035
Tiempo Conductividad Concentración Concentración
(Seg.) (milisiemens) NaOH (M) (a) (c) Xa
10 2.4 0 0.0407 0
20 5.12 0.0133 0.02164 0.6183
40 5.37 0.0151 0.01989 0.5682
80 5.28 0.0144 0.02052 0.5863
140 5.24 0.0142 0.0208 0.5943
260 5.21 0.0142 0.02101 0.6
350 5.19 0.0139 0.02115 0.6043
470 5.17 0.0138 0.02129 0.6083
650 5.16 0.0137 0.02136 0.6103
680 5.16 0.0136 0.02136 0.6103
concentracion NaOH Vs. tiempo
0.016
0.014
0.012
concentracion 0.01
NaOH (M) 0.008
0.006
0.004
0.002
0
10 20 40 80 140 260 350 470 650 680
tiempo (seg.)

18. conversion Vs. tiempo
0.7
0.6
0.5
conversion (Xa)
0.4
0.3
0.2
0.1
0
140
260
350
470
650
680
10
20
40
80
tiempo (seg.)
*Determinamos la constante de velocidad (K), en el estado estacionario del
hidróxido de sodio (a): Ca equilibrio = 0.0136
K = (50 + 50) x (0.035-0.0136) x1
400 0.01362 60
K = 0.48208 Lt. / (mol. seg)
*Determinamos el tiempo de residencia: Xa equilibrio = 0.6103
ζ= __0.6103___
(1 –0.6103) x (0.48208 x 0.035)
ζ = 92.8 seg. = 1.55 min.
EXPERIMENTO 14
C = 0.07 M; T = 32 ºC; F = 60ml/min.
(Equimolar) (305ºK) (Equiflujo)
Tiempo Conductividad Concentración Concentración
Xa
(Seg.) (milisiemens) NaOH (M) (a) (c)
10 4.75 0.0107 0.0242 0.6925
20 4.99 0.0124 0.02255 0.644
40 5.16 0.0136 0.02136 0.6103
90 5.19 0.0138 0.02115 0.6043
210 5.18 0.01377 0.0212 0.6063
330 5.17 0.013707 0.02129 0.6083
450 5.17 0.013707 0.02129 0.6083

19. concentracion Vs. tiempo
0.016
0.014
concentracion 0.012
NaOH 0.01
(M)
0.008
0.006
0.004
0.002
0
10 20 40 90 210 330 450
tiempo (seg.)
conversion Vs. tiempo
0.7
0.68
0.66
conversion 0.64
(Xa)
0.62
0.6
0.58
0.56
10 20 40 90 210 330 450
tiempo(seg.)
*Determinamos la constante de velocidad (K), en el estado estacionario del
hidróxido de sodio (a): Ca equilibrio = 0.013707
K = (60 + 60) x (0.035-0.013707) x1
400 0.0137072 60
K = 0.566 Lt. / (mol. seg)
*Determinamos el tiempo de residencia: Xa equilibrio = 0.6083
ζ= __0.6083___
(1 –0.6083) x (0.566 x 0.035)
ζ = 78.302 seg. = 1.305 min.

20. EXPERIMENTO 15
C = 0.07 M; T = 32 ºC; F = 70ml/min.
(Equimolar) (305ºK) (Equiflujo)
Tiempo Conductividad Concentración Concentración Conversión
(Seg.) (milisiemens) NaOH (M)(a) (c) Xa
10 5.68 0.0172 0.0177 0.5061
20 5.63 0.0169 0.01806 0.5162
30 5.56 0.0164 0.01855 0.53023
40 5.55 0.01637 0.01862 0.5322
190 5.53 0.01623 0.01876 0.5362
280 5.52 0.0161 0.01883 0.5382
340 5.51 0.01609 0.018909 0.5402
430 5.52 0.0161 0.01883 0.5382
520 5.52 0.0161 0.01883 0.5382
concentracion NaOH Vs. tiempo
0.018
0.017
concentracion NaOH (M)
0.016
0.015
10 20 30 40 190 280 340 430 520
tiempo(seg.)
conversion Vs. tiempo
0.55
0.54
0.53
conversion
(Xa)
0.52
0.51
0.5
10 20 30 40 190 280 340 430 520
tiempo (seg.)

21. *Determinamos la constante de velocidad (K), en el estado estacionario del
hidróxido de sodio (a): Ca equilibrio = 0.0161
K = (70 + 70) x (0.035-0.0161) x1
400 0.01612 60
K = 0.4253 Lt. / (mol. seg)
*Determinamos el tiempo de residencia: Xa equilibrio = 0.5382
ζ= __0.5382___
(1 –0.5382) x (0.4253 x 0.035)
ζ = 78.28 seg. = 1.304 min.
EXPERIMENTO 25
C = 0.09 M; T = 38 ºC; F = 50ml/min.
(Equimolar) (311ºK) (Equiflujo)
Ca0 = __50_ x 0.09 Cb0 = __50_ x 0.09
50+50 50+50
Ca0 = 0.045 Cb0 = 0.045
C∞ = Ca0 = Cb0
Λc∞ = 0.07 (1+0.0284 (305-294)) x 0.035 Λc∞ =4.6708x 10-3
Λa0 = 0.195 (1+0.0184 (305-294)) x 0.035 Λa0 = 0.01151x 10-3
Cc0 = 0  Λ0 = Λa0
Ca∞ = 0
Λ∞ = Λc∞  Λ∞ =4.6708x 10-3

22. Cat = (0-0.045) (0.01151x 10-3 -_Λt________)
0.01151x 10-3 -4.6708 x 10-3
Cct = = 0.045 x (0.01151x 10-3 -_Λt________)
0.01151x 10-3 -4.6708x 10-3
Xa =0.045 – Cat Xc = __Cct___
0.045 0.045
Tiempo Conductividad Concentración Concentración Conversión
(Seg.) (milisiemens) NaOH (M)(a) (c) Xa
10 5.68 0.00663 0.0383 0.8526
20 6.46 0.01175 0.0332 0.7387
50 6.7 0.01333 0.03166 0.7037
140 6.72 0.01346 0.03153 0.7037
260 6.78 0.01385 0.3114 0.69204
320 6.76 0.01372 0.03127 0.6949
380 6.75 0.01366 0.03133 0.6964
500 6.75 0.01366 0.03133 0.6964
concentracion NaOH Vs. tiempo
0.018
concentracion
NaOH
(M) 0.014
0.01
0.006
10 20 50 140 260 320 380 500
tiempo (seg.)
conversion Vs. tiempo
0.9
0.85
conversion 0.8
(Xa)
0.75
0.7
0.65
0.6
10 20 50 140 260 320 380 500
tiempo (seg.)

23. *Determinamos la constante de velocidad (K), en el estado estacionario del
hidróxido de sodio (a): Ca equilibrio = 0.01366
K = (50 + 50) x (0.045-0.01366) x1
400 0.013662 60
K = 0.6998 Lt. / (mol. seg)
*Determinamos el tiempo de residencia: Xa equilibrio = 0.6964
ζ= __0.6964___
(1 –0.6964) x (0.6998 x 0.045)
ζ = 72.838 seg. = 1.21 min.
EXPERIMENTO 26
C = 0.09 M; T = 38 ºC; F = 60ml/min.
(Equimolar) (311ºK) (Equiflujo)
Tiempo Conductividad Concentración Concentración Conversión
(Seg.) (milisiemens) NaOH (M)(a) (c) Xa
10 8 0.02187 0.02312 0.5139
30 7.3 0.01727 0.02772 0.6161
50 6.7 0.01333 0.03166 0.7037
90 6.73 0.01352 0.03147 0.6993
150 6.75 0.01366 0.03133 0.6964
210 6.72 0.01346 0.03153 0.7008
330 6.7 0.01333 0.03166 0.7037
420 6.7 0.01333 0.03166 0.7037

24. concentracion NaOH Vs. tiempo
0.025
concentracion 0.02
NaOH
(M) 0.015
0.01
0.005
0
10 30 50 90 150 210 330 420
tiempo (seg.)
conversion Vs. tiempo
0.75
0.7
conversion (Xa)
0.65
0.6
0.55
0.5
10 30 50 90 150 210 330 420
tiempo (seg.)
*Determinamos la constante de velocidad (K), en el estado estacionario del
hidróxido de sodio (a): Ca equilibrio = 0.01333
K = (60 + 60) x (0.045-0.01333) x1
400 0.013332 60
K = 0.89116 Lt. / (mol. seg)
*Determinamos el tiempo de residencia: Xa equilibrio = 0.7037
ζ= __0.7037___
(1 –0.7037) x (0.89116 x 0.045)
ζ = 59.22 seg.

25. EXPERIMENTO 27
C = 0.09 M; T = 38 ºC; F = 70ml/min.
(Equimolar) (311ºK) (Equiflujo)
Tiempo Conductividad Concentración Concentración Conversión
(Seg.) (milisiemens) NaOH (M)(a) (c) Xa
10 7.43 0.01872 0.02887 0.5971
40 7.40 0.01793 0.02706 0.6015
60 7.42 0.01806 0.02693 0.5986
120 7.39 0.01786 0.027134 0.6029
210 7.40 0.01793 0.02706 0.6015
300 7.43 0.01812 0.02687 0.5971
330 7.42 0.01806 0.02693 0.5986
420 7.42 0.01806 0.02693 0.5986
cocentracion Vs. tiempo
0.0188
0.0186
concentracion
0.0184
NaOH (M)
0.0182
0.018
0.0178
10 40 60 120 210 300 330 420
tiempo (seg.)
conversion Vs. tiempo
0.604
0.602
conversion
(Xa) 0.6
0.598
0.596
10 40 60 120 210 300 330 420
tiempo (seg.)

26. *Determinamos la constante de velocidad (K), en el estado estacionario del
hidróxido de sodio (a): Ca equilibrio = 0.01806
K = (70 + 70) x (0.045-0.01806) x1
400 0.018062 60
K = 0.4818 Lt. / (mol. seg)
*Determinamos el tiempo de residencia: Xa equilibrio = 0.5986
ζ= __0.5986___
(1 –0.5986) x (0.4818 x 0.045)
ζ = 68.78 seg. = 1.14 seg.

27. EVALUACION DE LA REACCION DESDE EL PUNTO DE VISTA TEORICO
En esta parte se apoyara en las herramientas matemáticas para analizar la
experiencia, como es la concentración, conversión, temperatura, constante de
velocidad y tiempo de residencia de reacción.
Estas ecuaciones nos ayudaran a hacer un seguimiento durante todo el
proceso tanto en tiempo como en longitud.
T (ºK) = 300, 305, 311
Cao (mol/Lt.) = 0.025; 0.035; 0.045
Vz (m/seg.) = 0.055; 0.0625; 0.0714
L = 20 metros
K = 0.39175 x exp [5472.7 x (1/273 - 1/T)] Lt/ (molxseg.) (12)
De la pag. 48
dCa = - K Ca2 dXa = K Cao (1 - Xa)2
dz Vz dz Vz
20
∫______dXa_____ = ∫ dz Xa =1 -___Vz____ __
K_Cao (1 - Xa) 2 0
20 x K x Cao + Vz
Vz
De la pag. 46
ζ = ___Xa___
(1 - Xa) x (K x Cao)
(12) H. Scoot, Fogler, Elementos de Ingeniería Química de las Reacción Químicas,
3era.edición, Prentice hall, 2001, Pág.

28. Experimento 1 Experimento 14
Experimento 27
concentracion Vs. longitud concentracion Vs. longitud
concentracion Vs. longitud
0.014
0.014
0.012
0.012 0.01
0.01 0.009
concentracion
concentacion
0.01 0.008
concentracion
0.008
0.007
0.008
0.006 0.006
0.006 0.005
0.004 0.004
0.004 0.003
0.002
0.002
0.002 0.001
0
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
longitud (Z) (mts.) 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
longitud (Z) (mts.)
longitud (Z) (mts.)
conversion Vs. longitud conversion Vs. longitud
conversion Vs. longitud
1
1
0.95 1
0.9
0.9
0.95
conversion
0.8 0.85
conversion
conversion
0.8 0.9
0.7
0.75 0.85
0.6
0.7
0.8
0.5 0.65
0.6 0.75
0.4
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 0.7
longitud (Z) (mts.) 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
longitud (Z) (mts.)
longitud (Z) (mts.)

29. Comparación entre los valores obtenidos experimentalmente con los obtenidos teóricamente
experimentalmente teóricamente
Concentración Flujo ζ (seg.) ζ (seg.)
Nº Temperatura Conversión K Conversión K
(M) (ml/min.) de la de la
EXPERIMENTOS (ºC) Xa (Lt/(molxseg) Xa Lt/(molxseg)
Ca = Cb Fa = Fb reacción reacción
1 0.05 27 50 0.4407 0.2393 131.71 0.955823 2.379892 363.6363
2 0.05 27 60 0.4110 0.2372 117.66 0.972933 2.379892 320
3 0.05 27 70 0.3367 0.18212 111.48 0.982814 2.379892 280.112
4 0.05 32 50 0.5346 0.2938 111.697 0.955819 2.379892 363.6363
5 0.05 32 60 0.524 0.3303 952035 0.972932 2.379892 320
6 0.05 32 70 0.5133 0.3613 83.4225 0.982814 2.379892 280.112
7 0.05 38 50 0.6527 0.5012 83.33 0.955819 2.379892 363.6363
8 0.05 38 60 0.6511 0.5943 69.77 0.972932 2.379892 320
9 0.05 38 70 0.5834 0.4358 71.41 0.982814 2.379892 280.112
10 0.07 27 50 0.4997 0.3328 120.053 0.955819 3.209483 363.6363
11 0.07 27 60 0.4520 0.3011 109.582 0.972932 3.209483 320
12 0.07 27 70 0.4100 0.2748 101.1404 0.982814 3.209483 280.112
13 0.07 32 50 0.6103 0.4820 92.8 0.955819 3.209483 363.6363
14 0.07 32 60 0.6083 0.5660 78.302 0.972932 3.209483 320
15 0.07 32 70 0.5382 0.4253 78.28 0.982814 3.209483 280.112
16 0.07 38 50 0.7528 1.1412 59.3151 0.955819 3.209483 363.6363
17 0.07 38 60 0.73103 0.1228 53.7927 0.972932 3.209483 320
18 0.07 38 70 0.5066 0.2698 84.5773 0.982814 3.209483 280.112
19 0.09 27 50 0.6018 0.6326 95.5647 0.955819 4.53707 363.6363
20 0.09 27 60 0.5702 0.6176 85.944 0.972932 4.53707 320
21 0.09 27 70 0.5255 0.5449 81.326 0.982814 4.53707 280.112
22 0.09 32 50 0.5443 0.3121 109.3511 0.955819 4.53707 363.6363
23 0.09 32 60 0.6288 0.6521 74.2308 0.972932 4.53707 320
24 0.09 32 70 0.5668 0.5036 74.24 0.982814 4.53707 280.112
25 0.09 38 50 0.6964 0.6998 72.838 0.955819 4.53707 363.6363
26 0.09 38 60 0.7037 0.8911 59.22 0.972932 4.53707 320
27 0.09 38 70 0.5986 0.4818 68.78 0.982814 4.53707 280.112

30. V. DISCUSION DE RESULTADOS
EVALUACION
EVALUACION EVALUACION EVALUACION CONSTANTE EVALUACION
CONCENTRACION FLUJO CONVERSION DE TEMPERATURA
VELOCIDAD
Aumenta Aumenta Aumenta Aumenta
CONVERSIÓN
Aumenta disminuye Aumenta Aumenta
Aumenta Aumenta Aumenta Aumenta
CONSTANTE
DE
VELOCIDAD Aumenta disminuye Aumenta Aumenta
K
TIEMPO DE Aumenta Aumenta Aumenta Aumenta Aumenta
RESIDENCIA
DE
REACCIÓN disminuye disminuye Aumenta Aumenta Aumenta
ζ
Todas las evaluaciones se encuentran en rojo porqué tienen cada evaluación
desde 1, 2, o 3 fluctuaciones, en algunos hasta fluctuaciones de mas de 3 puntos.

31. VI. CONCLUSIONES
1. Se llega a determinar los parámetros adecuados para la
saponificación del ACETATO DE ETILO y que es el experimento
16
T = 32 ºC Xa = 0.7528
C = 0.09 M K = 1.1412 (mol/ (Lt x seg)
F = 50 (ml/min) ζ = 59.3151 seg.
2. No necesariamente según la parte teórica que a mayor flujo
mayor conversión y esto resulta en promedio lo opuesto
experimentalmente, también podríamos decir lo mismo en el
caso de la K y ζ.
3. Las fluctuaciones ocurridas experimentalmente son propias de
acuerdo a la materia prima local que estamos usando.
4. En esta experimentación vemos los fenómenos ocurridos que
no necesariamente van de acuerdo con la teoría y que sirve
tanto en la preparación, manipuleo, y obtención de resultados
como experiencia de lo que ocurre en un proceso químico.
5. El producto obtenido es acetato de sodio y etanol, materias
primas usadas muy comúnmente en: detergentes y jabones
especiales (acetato de sodio) y desinfectantes (etanol).

32. 6. Esta experimentación sirve de base para realizar otras
experiencias de tipo de reacción química.