Tiempo retención

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Practica5. Determinación del tiempo de residencia hidráulico con trazadores Incluya la siguiente información como antecedentes necesarios para la introducción. ¿Qué características debe tener un trazador ideal, especialmente en biorreactores para evaluar el desempeño hidráulico, cite algunos ejemplos? Un trazador usado en biorreactores es ideal cuando se transporta a la misma velocidad del fluido, no se degrada con los compuestos usados en el biorreactor, no altera las características fisicoquímicas del fluido ,tiene una buena capacidad de detección incluso a bajas concentraciones, no es toxico, económico . No existe ningún trazador que reúna todas las condiciones de trazador ideal. Sin embargo, el conocimiento del comportamiento de los diferentes trazadores existentes puede permitir correcciones que hagan aprovechable la información que proporcionan. Ejemplos de trazadores: Cloruro de Litio (ClLi). Se determina el litio. Fácil de determinar con precisión hasta 1 ppb con fotómetro de llama. El agua natural presenta normalmente bajos contenidos en litio. Interacciona con el terreno menos que la mayoría de los otros cationes utilizados. Presenta buena tasa de restitución en medio kárstico. No tóxico a las concentraciones utilizadas. Fácil de adquirir Rhodamina B (C28H31N2O3Cl). Poder colorante fuerte, rojo- violeta. Se utiliza para aguas algo alcalinas. Es más estable que la fluoresceína a cambios de pH, también presenta más estabilidad frente a la luz y bacterias. Similar sensibilidad de detección. Muy sensible a las arcillas. Presenta poca retención en acuíferos kársticos. Puede ser adsorbido a partir de carbón activo. Es tóxico, da lugar a nitrosaminas cancerígenas en presencia de nitritos. Relación calidad- precio similar a la uranina. Su uso debe ser restringido dada su toxicidad.

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Se describe como se lleva a cabo el calculo del tiempo de retención.

Transcript of Tiempo retención

Practica5. Determinacin del tiempo de residencia hidrulico con trazadores

Incluya la siguiente informacin como antecedentes necesarios para la introduccin.

Qu caractersticas debe tener un trazador ideal, especialmente en biorreactores para evaluar el desempeo hidrulico, cite algunos ejemplos?

Un trazador usado en biorreactores es ideal cuando se transporta a la misma velocidad del fluido, no se degrada con los compuestos usados en el biorreactor, no altera las caractersticas fisicoqumicas del fluido ,tiene una buena capacidad de deteccin incluso a bajas concentraciones, no es toxico, econmico .

No existe ningn trazador que rena todas las condiciones de trazador ideal. Sin embargo, el conocimiento del comportamiento de los diferentes trazadores existentes puede permitir correcciones que hagan aprovechable la informacin que proporcionan.

Ejemplos de trazadores:

Cloruro de Litio (ClLi). Se determina el litio. Fcil de determinar con precisin hasta 1 ppb con fotmetro de llama. El agua natural presenta normalmente bajos contenidos en litio. Interacciona con el terreno menos que la mayora de los otros cationes utilizados. Presenta buena tasa de restitucin en medio krstico. No txico a las concentraciones utilizadas. Fcil de adquirir Rhodamina B (C28H31N2O3Cl). Poder colorante fuerte, rojo-violeta. Se utiliza para aguas algo alcalinas. Es ms estable que la fluorescena a cambios de pH, tambin presenta ms estabilidad frente a la luz y bacterias. Similar sensibilidad de deteccin. Muy sensible a las arcillas. Presenta poca retencin en acuferos krsticos. Puede ser adsorbido a partir de carbn activo. Es txico, da lugar a nitrosaminas cancergenas en presencia de nitritos. Relacin calidad-precio similar a la uranina. Su uso debe ser restringido dada su toxicidad.

Cmo son las curvas de concentracin de trazadores en reactores completamente agitados y en flujo tipo pistn, explique e incluya figuras?

Reactores completamente agitados.

CFig.1 en reactores completamente agitados la concentracin del trazador es, tericamente, completamente homognea

t

Flujo pistn

Fig.2 se muestra la curva de concentracin del trazador con respecto al tiempo. Se puede observar que al incio de la reaccin la concentracin del trazador es alta y conforme pasa el tiempo el trazador se dispersa y disminuye su concentracin, esto comprueba el flujo piston en donde se transforman los componentes segn va avanzando el fluido.

C

t

Cules son las ecuaciones para el balance de masas en ambos reactores, explique detalladamente?

Reactor completamente agitado o CSTR

ec.1

Como el reactor es continuo en el tiempo no hay cambio es decir que tericamente es la misma concentracin en el tiempo inicial que en el final.

Entonces :0

La velocidad de reaccin (rj) es constante con respecto al volumen

V= F= gmol/srj= gmol/

Flujo pistn

Entrada salida + generacin consumo = 0

FA (FA -dFA) (-rA dV)

(FA dFA ) es la salida del flujo donde dFA es el diferencial de el flujo que entra ; como no hay generacin entonces es menos el consumo el cual es rA dV que nos dice los moles que reaccionan en el tiempo por unidad de volumen

(FAV ) (FAV+v) + rA dV = 0

FAV+v + FAV = - rA dV(FAV+v - FAV) / dV = rA = d FA/ dv = rA

Referencias

Floger, H. Scott. (2001). Elementos de Ingenieria de las Reacciones Quimicas. Mxico, DF: Pearson Educacn.

ANTIGUEDAD, I. MORALES, T. & IBARRA, V. . (1998). Aplicacin de los trazadores en la investigacin hidrogeolgica de los acuferos krsticos. proyecto de investigacion, 1, 33-36.