trabajo u

1. 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
400 500 600 700 800 900 1000
Conversión
Temperatura (K)
Temperatura Óptima de Operación Isocinetica
-50000
0
50000
100000
150000
200000
250000
400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
-ra
Temperatura
Temperatura Optima de Isoconversion
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
CONVERSIONISOCINETICA VS TEMPERATURA

2. En síntesis de amoníaco (N2 + 3H2 ↔
2NH3), la reacción da como resultado una disminución en el
número de moles.
Por lo tanto, un aumento en la presión provoca un aumento
en el equilibrio.
conversión debido a este factor
En condiciones no isotérmicas, la temperatura varía de un punto a otro. punto, como lo hace la
composición. En una mezcla de gases ideal, la concentración de un componente depende de la
temperatura (es decir, Ci = pi / RT), y la velocidad de reacción se ve muy afectada por la
temperatura a través de la velocidad coeficiente (k = koe – E / RT). Los reactores descritos en este
capítulo funcionan tanto en condiciones isotérmicas como no isotérmicas. Ya sea una calefacción / la
batería de enfriamiento o un intercambiador de calor externo pueden afectar la temperatura. Algunas
velocidades de reacción se duplican para un aumento de temperatura de 10–15o C y la temperatura
afecta las propiedades de la mezcla de reacción, como densidad, calor específico, conductividad
térmica y viscosidad, entalpía, como así como patrones de mezcla y la energía para una mezcla
eficiente. Los coeficientes de temperatura no son tan grandes como para la constante de velocidad,
por lo tanto, los valores promediados de las propiedades físicas a menudo se pueden usar para
Propósitos de diseño.
para una reacción exotérmica, un aumento
-50000
0
50000
100000
150000
200000
250000
300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400
-ra
Temperatura
ISOCONVERSION
r=0
r= 0.1
0,2
r= 0.2
r= 0.3
r= 0.4
r= 0.5
r= 0.6
r= 0.7
r= 0.8
r= 0.9
r=0,05
r=0,08

3. en temperatura resulta en una disminución de K y una
disminución posterior
en conversión Por lo tanto, se debe realizar una reacción
exotérmica
a la temperatura más baja posible
Termodinámicaquímica.- Dadoque lagran mayoría de lasreaccionesquímicasse llevanacabo a presiónconstante,el
calor puestoenjuegocoincide conlavariaciónde entalpíade lareacción,que puede evaluarse conloscal oresnormales
de formacióno combustiónde lassustancias
. El efectode latemperaturapuede calcularse conloscaloresespecíficosylatentes,mientrasque lacorreccióndebidaa
la presiónesdespreciableparasistemascondensadosygasesideales;para gasesrealesesprecisodisponerde
ecuacionesde estado(yde formapráctica con el principiode losestadoscorrespondientes).Porúltimo,quedaríapor
evaluarlosefectosde mezcla,que eneste casosonpoco importantesparasistemasgaseosos,aunque puede noocurrir
lomismoenfasescondensadas(caloresde mezclaodisolución),si biense disponede pocosdatosde losmismos.
La progresiónde temperaturaóptimaesaquellaque minimizael valorde τpara una conversióndada,ypuede serun
régimenisotérmicoounapauta de temperatura(funcióndel tiempoenlosreactoresdiscontinuos,de lalongitudenlos
tubularesode las unidadesenunacascada de tanquesagitados).Se determinaporel lugargeométricode velocidades
máximasenlascurvas v(Co,x,T). Parareaccionesunidireccionalesoendotérmicas(vyxe aumentanconT), corresponde
a la temperaturamáximapermisible (locual estálimitadoporlosmaterialesde construcciónolasreacciones
secundarias).
Peropara reaccionesbidireccionalesexotérmicasdonde Tfavorece lareaccióndirectaperonola conversiónmáxima),
debe comenzarse aunatemperaturaelevada(cuandoel sistemaestáalejadodelequilibrio),disminuyendo
progresivamente conformese vaalcanzandolaproximidaddel equilibrio,paraque este se desplace haciavalores
favorablesde laconversión.
Cuandola velocidadde reaccióndisminuye conlaconversión,comoocurre enlasreaccionesisotérmicasoenlas
endotérmicas(contemperaturadecreciente),el reactorcontinuomáseconómicoen volumenesel tubular.Encaso
contrario(e.g.cuandola velocidadaumenta,comoocurre enprincipioconlasreaccionesexotérmicas,aunqueluego
desciendadespuésde unmáximoaconversionesintermedias),el reactormáseficiente puede llegaraserel de tanques
agitados.
El establecimientode lascondicionesóptimasde operaciónse realizaapartirde ladeterminaciónde lasecuenciade
temperaturasque permitenvelocidadesde reacciónmáximasparalasdistintasconversiones.Laprogresiónde
temperaturaóptimapuede calcularsediferenciandolaecuaciónde velocidadrespectoalatemperatura:
ecuaciónanteriorparadistintasrelacionesde concentraciónenlaalimentación,aumentandolaspendientesde las
curvas resultantesamedidaque se diluyeel reactivolimitante (aunque elloimplicaunadisminuciónde lavelocidadde
reaccióny un incrementodel volumendel reactor).

4. Para reaccionesexotérmicaslatemperaturaóptimacoincide conlade salidapara losreactoresde mezcla,mientrasque
estaes intermediaentre laóptimayel equilibrioparareactorestubulares;eneste últimocaso,el métodode
optimizaciónconsiste entantearunatemperaturade entradaydejarque la reaccióntranscurra adiabáticamentehasta
que se cumplala condición∫ δ(1/v)/δT·dx (volumenmínimo)
En general,interesaque lastemperaturasde operaciónsiganlaprogresiónóptima,locual noesposible conel reactor
adiabáticopueslaspendientessonopuestas;así,se planteaunproblemade intercambiotérmico,muydifícil de resolver
técnicamente,yporellosuelenutilizarse etapasmúltiplesconrefrigeraciónintermedia,adiciónde inertesoalimento
frío.