Ingeniería de las Reacciones Químicas 2
Versión 2010
REACTORES NO ISOTÉRMICOS
1. Se desean producir 1000 Kg/h de una solución de ácido acético (HAc) al 40% en peso por hidrólisis de anhídrido acético (AAc) en un RCAI cilíndrico con relación H/D = 1, utilizando una corriente de alimentación a 20 °C.
AAc + H2O

2 Hac

Diseñe el sistema considerando tres posibilidades:
1.- Operar el reactor en forma isotérmica.
2.- Operar el reactor a 50 °C.
En los casos 1 y 2, para mantener la temperatura se utiliza una camisa enfriada con agua. Se supone que la temperatura en el interior de la camisa es de 15 °C constante y el coeficiente
2
global de transferencia de calor es de 225 Kcal/m h°C.
3.- Operar el reactor en forma adiabática.
En …ver más…

a) Determinar la composición del efluente del primer reactor.
b) Si la transferencia de calor en el primer reactor es de -250.85 cal/s, ¿cuál será la temperatura a la salida del reactor?
c) ¿Cuál será la constante de velocidad a esa temperatura?
d) Determinar la transferencia de calor en el segundo reactor.
6. Se desea producir una mezcla de isómeros para ser usada como reactivo en la fabricación de un determinado producto. Esta mezcla debe tener 60% de isómero B y 40% de isómero A.
Efectuar el diseño funcional completo del reactor óptimo.
A

B

Reacción elemental

Ingeniería de las Reacciones Químicas 2
Versión 2010
Datos:
Peso molecular de A y B = 80 g/mol
3
Densidad de A y B = 0.8 g/cm cp A,B =0.3 cal/g.K
∆G298K = -1744 cal/mol
∆H298K = -18000 cal/mol
Temperatura del agua de enfriamiento = 15°C
Temperatura del reactivo A en el depósito = 20°C
Temperatura de ebullición de A = 60°C
Producción final = 80 kg/h de mezcla de A y B
Se parte de A puro
Datos cinéticos obtenidos en un reactor batch de laboratorio: a 25°C se obtiene una X A = 0.793 en 19 horas a 35°C se obtiene una X A = 0.691 en 8 horas
Reactor aconsejado: RCA
Sugerencia: tener en cuenta la relación de Van’t Hoff:
7. En un reactor tubular de lecho relleno con partículas cilíndricas de catalizador de