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 = 500 L, k = 0,25 min⁻¹Q = 100 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?

Una reacción de primer orden en fase líquida A → B (k = 0,25 min⁻¹) se lleva a cabo en un reactor continuo de tanque agitado (CSTR) de 500 L. La alimentación entra a 100 L/min con CA0 = 1 mol/L. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla la concentración de salida CA.

V = 500 LQ = 100 L/mink = 0,25 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
2.Fácil
τ = ?k = 0,2 min⁻¹X = 70%

Una reacción de primer orden en fase líquida con k = 0,2 min⁻¹ se lleva a cabo en un CSTR en estado estacionario. ¿Qué tiempo espacial τ se necesita para alcanzar un 70 % de conversión?

k = 0,2 min⁻¹X = 70%
τ = min
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
Q = 80 L/minX = 75%V = ?, k = 0,1 min⁻¹

Una reacción de primer orden en fase líquida A → B con k = 0,1 min⁻¹ se lleva a cabo en un reactor de flujo pistón (PFR) alimentado a 80 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 75 %.

Q = 80 L/mink = 0,1 min⁻¹X = 75%
V = L
5.Difícil
V = 100 LQ = 25 L/minX = ?

Una reacción de primer orden en fase líquida (k = 0,1 min⁻¹) se lleva a cabo en un CSTR de 100 L alimentado a 25 L/min. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla la conversión X en porcentaje.

V = 100 LQ = 25 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %
6.Difícil
V = 1500 LQ = 10 L/minX = ?

Una reacción de primer orden en fase líquida (k = 0,25 min⁻¹) se lleva a cabo en un CSTR de 1500 L alimentado a 10 L/min. La densidad es constante y el reactor está en estado estacionario. Halla la conversión X en porcentaje.

V = 1500 LQ = 10 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %

Soluciones

  1. 1. CA = 0,4444 mol/L
  2. 2. τ = 11,67 min
  3. 3. VCSTR/VPFR = 2,987
  4. 4. V = 1109 L
  5. 5. X = 28,57 %
  6. 6. X = 97,4 %

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