Tarea 2 Reacciones heterogéneas

Tarea 2

Reacciones heterogéneas

1.

2.

Considerando cinética de orden 0 🡪    [pic 1]

Para usar la ecuación del radio máximo se pasará la concentración a unidades de [pic 2]

[pic 3]

Ahora, utilizando la ecuación de radio máximo:

[pic 4]

Con estos datos, se puede trazar el perfil de concentración Ca usando geometría esférica de orden 0 en Excel.

1. [pic 5]

1. Como Ca > 0 y es una reacción de orden 0, todo el volumen de catalizador es activo.

1. Como es una reacción de orden 0, la máxima conversión se alcanza cuando la concentración de oxígeno es mayor que 0 dentro de la partícula. El tamaño máximo de los portadores fue determinado con un r=2,1mm en la pregunta número 1 por lo que el largo máximo es de 4,2 mm.

3.

a)

Considerando Cinética Michaelis-Menten

[pic 6]

Módulo de Thiele

[pic 7]

Gráficamente se obtiene que =0,12 y  considerando cinética de orden 0[pic 8][pic 9]

[pic 10]

b.  

[pic 11]

Para cinética de primer orden [pic 12]

[pic 13]

c. [pic 14]

Gráficamente se observa que a medida que aumenta la concentración de la enzima, también aumenta la velocidad de reacción y el factor de efectividad disminuye llegando al punto (sobre los 0,05 µm/g) donde la efectividad de la enzima es demasiado baja.

4. PREGUNTAR A LA PROFE

Considerando cinética de orden 0

1. Se debe calcular el módulo de transferencia externa de materia

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

Como las  son aproximadamente iguales se afirma que la transferencia externa de materia sobre la velocidad de respiración es insignificante.[pic 18]

b) Para calcular el factor de efectividad es necesario determinar el módulo de Thiele observable:

[pic 19]

[pic 20]

Como el módulo de Thiele es 0,5 el factor de efectividad interno es 🡪 . El módulo de efectividad externo  por lo tanto el factor de efectividad total es:[pic 21][pic 22]

[pic 23]

c)

Se calculará el nivel de oxígeno mínimo a partir de la tabla 12.5 del libro guía considerando geometría esférica:

[pic 24]

Si se satisface la condición por que el nivel de oxígeno mínimo está por encima del crítico.

...