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
V = 800 L, k = 0,08 min⁻¹Q = 5 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?

Una reacción de primer orden en fase líquida A → B (k = 0,08 min⁻¹) se lleva a cabo en un reactor continuo de tanque agitado (CSTR) de 800 L. La alimentación entra a 5 L/min con CA0 = 2 mol/L. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla la concentración de salida CA.

V = 800 LQ = 5 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
2.Fácil
V = 2000 L, k = 0,12 min⁻¹Q = 25 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?

Una reacción de primer orden en fase líquida A → B (k = 0,12 min⁻¹) se lleva a cabo en un reactor continuo de tanque agitado (CSTR) de 2000 L. La alimentación entra a 25 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 = 2000 LQ = 25 L/mink = 0,12 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
3.Media
QX = 85%mismos Q, k y X que el CSTR

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 VCSTR/VPFR.

X = 85%primer orden, mismos k y Q
VCSTR/VPFR =
4.Media
QX = 80%mismos Q, k y X que el CSTR

Una reacción de primer orden en fase líquida debe alcanzar un 80 % 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 VCSTR/VPFR.

X = 80%primer orden, mismos k y Q
VCSTR/VPFR =
5.Difícil
V = 400 LQ = 10 L/minX = ?

Una reacción de primer orden en fase líquida (k = 0,4 min⁻¹) se lleva a cabo en un CSTR de 400 L alimentado a 10 L/min. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla la conversión X en porcentaje.

V = 400 LQ = 10 L/mink = 0,4 min⁻¹
X = %
6.Difícil
V = 1500 LV = 1500 LQ = 20 L/minX = ?

Una reacción de primer orden en fase líquida (k = 0,12 min⁻¹) se lleva a cabo en dos CSTR iguales en serie, de 1500 L cada uno. El caudal de alimentación es 20 L/min, la densidad es constante y los reactores están en estado estacionario. Halla la conversión global X en porcentaje.

V = 1500 L (×2)Q = 20 L/mink = 0,12 min⁻¹
X = %

Soluciones

  1. 1. CA = 0,1449 mol/L
  2. 2. CA = 0,1415 mol/L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 2,987
  4. 4. VCSTR/VPFR = 2,485
  5. 5. X = 94,12 %
  6. 6. X = 99 %

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