Práctica 4: Distribución de tiempos de residencia

Universidad de Guadalajara.

Centro universitario de ciencias exactas e ingenierías.[pic 1]

Laboratorio de reactores (I5839). Sección: D01

Gabriel Landázuri Gómez 

Práctica 4:

Distribución de tiempos de residencia

Equipo 7 y 8:

Andrés Danaley Jiménez Márquez 218741768.

Areli Esmeralda Mendoza Alcalá 215691379.

Fernando Guzmán Zavala. 215501898.

Citlali Jazmín Ahumada Díaz. 218289733.

• Resumen

La distribución del tiempo de residencia en el reactor es una característica de la mezcla que tiene lugar en su interior. Su definición es fundamental para el diseño de cualquier tipo de reactor a escala real.

El tiempo del elemento líquido es el tiempo transcurrido desde que el elemento entra en el reactor hasta que sale del reactor. La distribución del tiempo de residencia se determina experimentalmente introduciendo una sustancia, molécula o átomo inerte, llamado indicador, para ser inyectado en el momento adecuado. Aunque el indicador no es reactivo y es fácil de detectar, debe tener propiedades físicas similares a las de la mezcla de reacción y ser completamente soluble en ella.

Para determinar el tiempo de residencia en el reactor se establecieron ciertas condiciones de operación: caudales de entrada y salida constantes, velocidad del agitador, volumen del recipiente del reactor, se utiliza indicador (NaOH). potencia de salida a la que se mide su conductividad.

• Introducción

La idea de usar distribuciones de tiempo de residencia para analizar la eficiencia de los reactores químicos fue propuesta por primera vez en el trabajo pionero de McMullin y Weber. Sin embargo, el concepto se volvió ampliamente utilizado solo a principios de la década de 1950, cuando el profesor Dankverts añadió a la estructura organizativa la cuestión de la asignación de la duración de la estancia, que determina en gran medida la distribución de los beneficios.

De hecho, existen varios conceptos básicos que se utilizan para distribuir los tiempos de residencia, para describir respuestas no ideales y para construir modelos de ellas. Los dos usos principales de la distribución del tiempo de residencia para caracterizar reactores no ideales son:

• Diagnosticar fallas de reactores existentes.
• Predecir la conversión o concentración de aguas residuales en reactores existentes o existentes cuando se realiza una nueva reacción en un reactor.

Para caracterizar un reactor real, el trazador probado debe ser una sustancia inerte, generalmente un gas inerte, estas sustancias deben tener propiedades similares a la mezcla y ser completamente solubles en ella.

Los trazadores que se pueden inyectar: ​​

• Pulso: El trazador se inyecta de forma repentina. A continuación, se mide la concentración de salida en función del tiempo.
• Etapa: se añade el trazador al mismo nivel hasta que la concentración del lixiviado ya no sea diferente (la desventaja es que es difícil mantener constante la concentración del trazador en la alimentación).

• Teoría

--Para el análisis del reactor de inyección de pulso, tenemos el trazador en tiempo Δt como:

[pic 2]

--Dividiendo entre el trazado total N0:

[pic 3]

--Definimos la función “DTR” (distribución de tiempos de residencia) como:

[pic 4]

--De forma diferencial e integrando:

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