20.0 4 = s cd U

PROBLEMA ADICIONAL GUIA 11
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
Una reacción exotérmica A →B se lleva a cabo en un reactor tubular catalítico no
adiabático en estado estacionario, donde el calor de reacción es removido por un
refrigerante a la temperatura Tr=339K (constante a lo largo de la posición axial). La
mezcla reactiva ingresa al reactor a una temperatura T0= 340 K y su densidad
puede asumirse constante. Se utiliza catalizadores esféricos de 2 cm de radio,
siendo la densidad de partícula 1.4 g/cm3, y la difusividad efectiva de 0.002 cm2/s.
No existen gradientes térmicos externos o internos, y la resistencia al transporte de
masa externo es despreciable por el uso de una alta velocidad.
Grafique la temperatura vs. τ para una operación sin frenos difusionales, y para
la operación real. Compare los resultados. Qué sucede si disminuye o aumenta el
radio de la partícula? Que efecto ejerce el aumento o disminución de la
difusividad efectiva?.
Grafique la conversión vs. τ para una operación sin frenos difusionales, y para la
operación real. Compare los resultados. Qué sucede si disminuye o aumenta el
radio de la partícula? Que efecto ejerce el aumento o disminución de la
difusividad efectiva?.
Grafique el módulo de thiele vs. τ . Qué sucede si disminuye o aumenta el radio
de la partícula? Qué efecto ejerce el aumento o disminución de la difusividad
efectiva?.
Grafique el factor de efectividad vs. τ . Qué sucede si disminuye o aumenta el
radio de la partícula? Qué efecto ejerce el aumento o disminución de la
difusividad efectiva?.
Datos: Incremento de temperatura adiabático: ∆Tad = 146 K
4U
= 0.20 s −1
dt ρ c p
k = k0 e
−
E
RT
(constante a lo largo del reactor)
(cte intrinseca) cm g3 /Kg cat s -1 , donde k 0 = 3.94.1012 , E/R = 11400 K