7/27/2019 REACTORES CATALTICOS DE LOTE Y SEMICONTINUO

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REACTORES CATALTICOS DE LOTE Y SEMICONTINUO

INTRODUCCINEn el diseo de un reactor para la produccin de sustancias qumicas, la primera

pregunta, que tiene que ser levantada, es si el proceso debe ser operado de formadiscontinua o continua.

En la industria qumica la tendencia es hacia operacin continua, sin embargo, para

muchos procesos el funcionamiento continuo es incluso imposible. No hay una

regla general para la seleccin del modo de operacin, pero el equilibrio

econmico, escala de produccin, tiempos de reaccin ms largos, flexibilidad de la

produccin, y la naturaleza del proceso y el producto puede dictar la seleccin de

la operacin por lotes o semicontinuo.

Balance econmico. Los costos fijos son generalmente ms bajos para procesos por

lotes, pero llegan a un punto de equilibrio a baja las tasas de produccin, mientrasque la operacin continua disfruta economas de escala para grandes

producciones. Variable los costos son generalmente ms altos para los procesos

por lotes porque de iniciar y detener la operacin, tiempos muertos, el calor

recuperacin dificultades, el coste de personal y el control de

operacin.

Escala de produccin.

Reactores por lotes son por lo tanto, a menudo utilizado para producciones

pequeas como en qumicos y especialidades en las condiciones de reaccin puede

ser ajustado a la calidad del producto.Tiempos de reaccin ms largos.

Este factor es el ms tpico de fermentacin biolgica que dura algunos das en

comparacin a las reacciones qumicas relativamente rpidas. En el caso de

fermentacin se puede agregar el control de la contaminacin, el procedimiento de

crecimiento de microorganismos delicados y la posibilidad de manufactura de

diferentes productos en los mismos reactores siguientes necesidades del mercado.

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Produccin flexibilidad.

El mismo reactor es a menudo utilizado no slo para diferentes productos, sino

tambin para diferentes operaciones del proceso, tales como calefaccin,

reaccionar, la evaporacin del disolvente, la refrigeracin, la mezcla con los

aditivos, Adems de las operaciones cclicas normales como reactor inicial,

evacuacin de gas, reactivos de carga, la descarga de pro-ducto, el lavado del

reactor,etc

Naturaleza del proceso producto.

La flexibilidad de lotes permite a los reactores para ajustar las condiciones de

reaccin en diversas fases de reaccin y por lo tanto a adaptar los variables de

proceso para procesar reacciones especiales. Es una razn ms para preferir la

operacin por lotes, en algunos casos, incluso para las producciones a gran escala,

como en el plstico industria.

Otras razones, a favor de las operaciones por lotes y semi-batch, pertenecen ms a

la prctica de la I + D y la actitud. Muchas reacciones se investigaron en los

primeros equipos de laboratorio por lotes y ampliacin mediante la ampliacin

vasos, sin experimentos cinticos u otras evaluaciones de ingeniera pueden

aparecer como la forma ms fcil. Este teorema es por muy lejos que se ha

demostrado sobre todo cuando los fenmenos de transporte y los efectos de

mezcla son relevantes para el proceso examinado.

En la siguiente seccin, la teora de lotes ideales reactores se recuerda como base

de simples macroscpica clculos de balance. Como siempre es el caso, la solucin

queda en el medio: una serie de actividades industriales casos se describe el fin de

mostrar cmo una teora basada en buenas prcticas de ingeniera puede conducir

a procesar mejoras.

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2.TeoraVamos a tratar de presentar de una manera sencilla la base de balances de materia

y energa que se reportan en libros de qumica de ingeniera de reaccin y son

tiles para el clculo de la concentracin, la conversin y temperatura en un

reactor discontinuo o semicontinuo.

El principio de conservacin de la materia se puede escribir para cada componente

j de la siguiente manera:

La aplicacin del principio de conservacin de la energa conduce a un balance deenerga, que en general estos son:

Los balances pueden, en principio, estar representados en diferentes maneras:composicin se puede denominar en trminos de la masa, fraccin molar, la

concentracin o la conversin mientras que la energa puede ser calculada

utilizando diferentes estados de referencia (componentes o elementos puros en un

momento dado temperatura y presin y se especifica a la unidad de masa o molar.

Este problema puede parecer trivial pero puede dar lugar a algn malentendido.

En moles hecho siga estequiometria de la reaccin, pero moles totales son

no necesariamente conservado. Por otro lado la masa densidad se supone por lo

general que es constante mientras que el total concentracin puede ser variable

con la composicin.

Por ltimo la energa se conoce fcilmente a la masa con la exencin de las

variaciones de energa debido a la reaccin. Este es por eso que algunos autores

prefieren utilizar la masa y fracciones de masa en lugar de moles. En la seccin 3

algunas aplicaciones de masa y balances energticos se mostrarn junto con

ejemplo adicional que estos saldos muestran su inutilidad para la solucin de

importantes problemas especficos de los procesos . Esto es para subrayar el

hecho de que un sistema automtico no existe para la mejora de procesos y la

innovacin.

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