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

Una reacción de primer orden en fase líquida A → B (k = 0,3 min⁻¹) se lleva a cabo en un reactor continuo de tanque agitado (CSTR) de 100 L. La alimentación entra a 50 L/min con C_A0 = 1 mol/L. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla la concentración de salida C_A.

Una reacción de primer orden en fase líquida A → B (k = 0,15 min⁻¹) se lleva a cabo en un reactor continuo de tanque agitado (CSTR) de 50 L. La alimentación entra a 20 L/min con C_A0 = 2 mol/L. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla la concentración de salida C_A.

Una reacción de primer orden en fase líquida A → B con k = 0,08 min⁻¹ se lleva a cabo en un reactor de flujo pistón (PFR) 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 50 %.

Una reacción de primer orden en fase líquida debe alcanzar un 85 % de conversión. ¿Cuántas veces mayor debe ser un CSTR que un PFR para el mismo caudal de alimentación, constante de velocidad y conversión? Halla la relación V_CSTR/V_PFR.

Una reacción de primer orden en fase líquida (k = 0,12 min⁻¹) se lleva a cabo en un CSTR de 1500 L alimentado a 20 L/min. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla la conversión X en porcentaje.

Una reacción de primer orden en fase líquida (k = 0,4 min⁻¹) se lleva a cabo en dos CSTR iguales en serie, de 400 L cada uno. El caudal de alimentación es 50 L/min, la densidad es constante y los reactores están en estado estacionario. Halla la conversión global X en porcentaje.