En una planta qumica, se lleva a cabo la reaccin irreversible en fase gaseosa: AcatB Se efecta adiabticamente sobre un lecho empacado de particulas de catalizado slido. La reaccin es de primer orden respecto a la concentracin de A en la superficie del catalizador: (r,k)=Cds La alimentacin consiste en 50% mol de A y 50% mol de inertes e ingresa en el lecho cataltico a una temperatura de 300K(27C) : la velocidad de flujo volumtrico entrante es de 10dm3/s(10000cm3/s). La relacin entre el nmero de Sherwood y el nmero de Reynolds es de Sh=100Re1/2 Como primera aproximacin se podra despreciar la cada de presin. La concentracin entrante es de 1.0M. Calcule el peso de catalizador necesario para lograr la conversin de 60% de A. (a) Realice el diseo del reactor con operacin isotrmica, ignorando los problemas de trasferencia de masa. (b) Realice el diseo del reactor con operacin isotrmica, ahora a la temperatura de 500K. Ignore los problemas de transferencia de masa. Qu conclusiones se obtienen de la comparacin de los resultados de este inciso con el (a)? (c) Realice el diseo del reactor para los dos casos anteriores. Considerando la posibilidad de la presencia de problemas de trasferencia externa y realice una comparacin de los resultados obtenidos. (d) Realice el diseo del reactor para una operacin adiabtica, iniciando a 300K. considerando los problemas de transferencia externa. Informacin adicional Viscosidad cinemtica /=0.02cm2/s Dimetro de particula: dp=0.1cm Velocidad superficial: U=10cm/s Difusividad de A:De=102cm2/s Calor de reaccin: HRx=10000cal/gmolA rea superficial del catalizador / masa del lecho de catalizador =60cm2/g cat Capacidades calorificas: CPA=CPB=25cal/(gmolK) CPs( inerte )=75cal/(gmolK) k(300K)=0.01cm3/(sgcat)conEA=16000cal/mol En una planta qumica, se lleva a cabo la reaccin irreversible en fase gaseosa: AcatB Se efecta adiabticamente sobre un lecho empacado de particulas de catalizado slido. La reaccin es de primer orden respecto a la concentracin de A en la superficie del catalizador: (r,k)=Cds La alimentacin consiste en 50% mol de A y 50% mol de inertes e ingresa en el lecho cataltico a una temperatura de 300K(27C) : la velocidad de flujo volumtrico entrante es de 10dm3/s(10000cm3/s). La relacin entre el nmero de Sherwood y el nmero de Reynolds es de Sh=100Re1/2 Como primera aproximacin se podra despreciar la cada de presin. La concentracin entrante es de 1.0M. Calcule el peso de catalizador necesario para lograr la conversin de 60% de A. (a) Realice el diseo del reactor con operacin isotrmica, ignorando los problemas de trasferencia de masa. (b) Realice el diseo del reactor con operacin isotrmica, ahora a la temperatura de 500K. Ignore los problemas de transferencia de masa. Qu conclusiones se obtienen de la comparacin de los resultados de este inciso con el (a)? (c) Realice el diseo del reactor para los dos casos anteriores. Considerando la posibilidad de la presencia de problemas de trasferencia externa y realice una comparacin de los resultados obtenidos. (d) Realice el diseo del reactor para una operacin adiabtica, iniciando a 300K. considerando los problemas de transferencia externa. Informacin adicional Viscosidad cinemtica /=0.02cm2/s Dimetro de particula: dp=0.1cm Velocidad superficial: U=10cm/s Difusividad de A:De=102cm2/s Calor de reaccin: HRx=10000cal/gmolA rea superficial del catalizador / masa del lecho de catalizador =60cm2/g cat Capacidades calorificas: CPA=CPB=25cal/(gmolK) CPs( inerte )=75cal/(gmolK) k(300K)=0.01cm3/(sgcat)conEA=16000cal/mol
