Hoja de ejercicios de Dimensionado de reactores (CSTR y PFR) con soluciones

Hoja de ejercicios de Dimensionado de reactores (CSTR y PFR) gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
τ = ?k = 0,15 min⁻¹X = 50%

Una reacción de primer orden en fase líquida con k = 0,15 min⁻¹ se lleva a cabo en un CSTR en estado estacionario. ¿Qué tiempo espacial τ se necesita para alcanzar un 50 % de conversión?

k = 0,15 min⁻¹X = 50%
τ = min
2.Fácil
V = ?, k = 0,2 min⁻¹Q = 20 L/minX = 80%

Una reacción de primer orden en fase líquida A → B con k = 0,2 min⁻¹ se lleva a cabo en un reactor continuo de tanque agitado (CSTR) alimentado a 20 L/min. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla el volumen del reactor V en litros para una conversión de A del 80 %.

Q = 20 L/mink = 0,2 min⁻¹X = 80%
V = L
3.Media
Q = 10 L/minX = 80%V = ?, k = 0,4 min⁻¹

Una reacción de primer orden en fase líquida A → B con k = 0,4 min⁻¹ se lleva a cabo en un reactor de flujo pistón (PFR) alimentado a 10 L/min. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla el volumen del reactor V en litros para una conversión de A del 80 %.

Q = 10 L/mink = 0,4 min⁻¹X = 80%
V = L
4.Media
Q = 80 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?V = 100 L, k = 0,4 min⁻¹

Una reacción de primer orden en fase líquida A → B (k = 0,4 min⁻¹) se lleva a cabo en un reactor de flujo pistón (PFR) de 100 L. La alimentación entra a 80 L/min con CA0 = 1,5 mol/L. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla la concentración de salida CA.

V = 100 LQ = 80 L/mink = 0,4 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
5.Difícil
V = 500 LV = 500 LQ = 80 L/minX = ?

Una reacción de primer orden en fase líquida (k = 0,15 min⁻¹) se lleva a cabo en dos CSTR iguales en serie, de 500 L cada uno. El caudal de alimentación es 80 L/min, la densidad es constante y los reactores están en estado estacionario. Halla la conversión global X en porcentaje.

V = 500 L (×2)Q = 80 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %
6.Difícil
Q = 40 L/minX = ?V = 500 L

Una reacción de primer orden en fase líquida (k = 0,1 min⁻¹) se lleva a cabo en un reactor de flujo pistón (PFR) de 500 L alimentado a 40 L/min. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla la conversión X en porcentaje.

V = 500 LQ = 40 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %

Soluciones

  1. 1. τ = 6,667 min
  2. 2. V = 400 L
  3. 3. V = 40,24 L
  4. 4. CA = 0,9098 mol/L
  5. 5. X = 73,36 %
  6. 6. X = 71,35 %

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