Calculo y diseño conceptual
Reactores Industriales
Esta sección abarca los cálculos matemáticos implicados en el estudio de reactores químicos. En una primera parte se presentan documentos centrados en los métodos y modelos de cálculos de estos equipos, y la manera en que estos se aplican a distintos tipos de reactores. En la segunda parte, se presentan documentos que muestran el diseńo conceptual de los reactores químicos, lo cual implica un primer avance en la tarea de diseńo de un reactor real, basándose en datos experimentales de cinéticas, mecanismos de reacciones químicas y aspectos termodinámicos, entre otros.
The material balance for chemical reactor
El balance de materia para reactores químicos
El documento es una presentación de los temas fundamentales concernientes a los balances de materia en reactores químicos. La presentación inicia con una explicación de cómo se establecen los balances: volumen de control, balances molares con reacción química y conceptos tales como el volumen de reactor, conversión, selectividad, etc. Dentro de la presentación, se presentan los reactores STR, CSTR y PFR, con distintas variables en el cálculo de cada uno, y con ejemplos prácticos de procesos químicos tales como: pirólisis de benceno, pirólisis de etano en presencia de NO, entre otros. Además, se hace una presentación de las leyes de velocidad y expresiones de distinto orden, de reacciones reversibles e irreversibles.
Presentación (año 2007) de la autoría de James Rawlings (Department of Chemical and Biological Engineering, University of Wisconsin Madison, Madison, WI, Estados Unidos) y John Ekerdt (Department of Chemical Engineering, University of Texas, Austin, TX, Estados Unidos). El documento se encuentra alojado en la página de James B. Rawlings Research Group, en la cual es posible encontrar libros y documentos en formato pdf para descargar, los cuales tratan distintos temas de ingeniería química.
Ingeniería de las reacciones químicas : reactores no isotérmicos
Chemical reaction engineering : non isothermal reactors
El documento es una guía de reactores no isotérmicos, desarrollada como documento guía del curso de ingeniería de reactores. En éste, se muestran los conceptos y cálculos correspondientes a los reactores no isotérmicos: curvas de temperatura vs. conversión, perfiles de temperatura, balances de energía para distintos casos y tipos de reactores (STR, CSTR, semi-batch, PFR), reacciones múltiples, sistemas de intercambio de calor, balances simultáneos de masa y energía, soluciones simultaneas, análisis de estabilidad y sensibilidad térmica de reactores no isotérmicos. La presentación de estos temas se hace de manera didáctica y práctica, y la secuencia de los mismos permite un avance elocuente para el estudio de este tipo de reactores.
Documento (año 2003) de la autoría de Liliana Borzacconi (Departamento de Ingeniería de Reactores, Instituto de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de la Republica, Montevideo, Uruguay). El documento se encuentra alojado en la página web del Curso de Ingeniería de Reacciones Químicas. En esta misma página se hallan documentos relacionados con el tema de reactores, que se usan como soporte de este curso, y de algunos otros dictados en el mismo departamento.
Reactores reales-modelo de flujo en reactores reales
Real reactors-flow model in real reactors
El documento inicia con una breve introducción, en la cual se comparan los reactores ideales con los reales, y se definen los parámetros que los distinguen y que introducen nuevas variables para el cálculo de reactores según los modelos que tratan de acercarse más a la realidad. En este documento, se presentan conceptos tales como: tiempo de residencia, distribución de edades (tiempos de residencia), funciones de distribución, funciones de respuesta, etc. También se presentan modelos tales como el modelo de dispersión, el modelo de tanques en serie y el modelo combinado de estos.
Este documento expone claramente los factores que definen el cálculo de reactores reales, y los modelos matemáticos que se usan para modelarlos.
Documento (año 2003) desarrollado por personal del Departamento de Ingeniería de Reactores del Instituto de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la Republica (Montevideo, Uruguay). Este documento también se encuentra alojado en la página web del Curso de Ingeniería de Reacciones Químicas.
