MANUAL DE EJERCICIOS PRÁCTICOS Ref. Unidad: QRP / QRPC

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7. MANUAL DE EJERCICIOS PRÁCTICOS.

7.1 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO

7.1.1 Introducción

El diseño de un reactor es la base del equipo requerido para llevar a cabo la transformación de la materia prima en los productos deseados en la mayoría de los procesos desarrollados en la industria química.

El diseño y el funcionamiento del reactor químico son fundamentales en cualquier proceso de desarrollo industrial. Existe una amplia gama de diseños, dependiendo de los reactivos que alimentan el reactor y los productos que se obtendrán.

Los reactores de flujo de tapón se utilizan como equipo de laboratorio con el objetivo de obtener una ecuación de velocidad que describa el funcionamiento del reactor, así como el desarrollo de la reacción química que tiene lugar en él.

El reactor de flujo de arado (QRP / QRPC) se utiliza especialmente para demostrar patrones de flujo

Y estudiar los cambios de pulso y paso para la caracterización del flujo de tapón y la conversión de estado estable en un reactor empaquetado con dispersión axial.

Para estudiar este reactor, es necesario utilizar un módulo de servicio y una interfaz llamada QUSC o QUS. Esta unidad proporciona los reactivos al reactor en estudio.

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7.1.2 Módulo base e interfaz QUS / QUSC

Proporcionan los elementos necesarios para el uso de los diversos módulos de reactores.

Están constituidos por:

• Sistema de alimentación de reactivos.
• Sistema de control de temperatura.

• Exchange Sistema de intercambio y conexión de reactores fácil y rápido.

• Sistema de control de flujo.
• Sistema de adquisición de datos y control de procesos.
• Sistema de recogida de productos.
• Sistema de control de reacción.

El circuito de suministro de reactivos está constituido por un tubo de PTFE de 6 mm. Los reactivos se introducen en dos recipientes de Pyrex de 1 litro cada uno colocado en la parte trasera. Hay dos bombas peristálticas para impulsar los reactivos.

[pic 1]

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 Las válvulas (1) de 6 mm están montadas en la salida de las bombas peristálticas y deben conectarse a la entrada de reactivo del reactor.

 Las válvulas de bola con la marca (2) son válvulas de salida y entrada de agua. Tienen un tubo de 8 mm que debe conectarse a las entradas y salidas de agua de los reactores. Son intercambiables.

 La unidad QUSC permite controlar el flujo de reactivos ya que ambas bombas de suministro son bombas de velocidad variable controladas por computadora.

El sistema de control de temperatura está constituido por un baño termostático, cuya temperatura se controla mediante un control PID en la temperatura de este baño. El sistema de agua termostatizado también está compuesto por una bomba propulsora de agua de termostatización, con flujo variable por medio de válvulas.

El sistema de adquisición de datos y control de proceso está centralizado en la interfaz electrónica conectada a los diferentes elementos que constituyen tanto el módulo base como el módulo reactor.

 El circuito de recolección de productos hace que los productos obtenidos de las reacciones vayan directamente al recipiente correspondiente.

7.1.3 Módulo de reactor de flujo de tapón (QRP / QRPC)

 Este tipo de reactor consiste en una columna en la que entran por su parte inferior y los productos salen por su parte superior, con una variación continua de la composición de la mezcla de reacción en el interior.

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Las reacciones son homogéneas y es recomendable llevarlas a cabo a una temperatura constante. El diseño de este pequeño reactor de flujo tubular permite mostrar el comportamiento de los reactores a gran escala.

[pic 2]

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Consiste en;

• Enchufe reactor constituido por una columna de vidrio (1) de 1 l. Embalado con bolas de vidrio de 3 mm. de diámetro para garantizar una dispersión axial.
• Premezclador (2) ubicado en la base de la columna, de modo que los reactivos ingresen a la columna completamente mezclados y, por lo tanto, el flujo se distribuya mejor.
• El sistema de alimentación (3) provisto con el reactor, consiste en una válvula de inyección de seis puertos y una tubería de teflón para conectar al reactor, esta válvula, junto con un colector de teflón con válvula de bola, permite la alimentación continua de reactivos. o la posibilidad de realizar cambios de pulso y paso para estudiar la caracterización del patrón de flujo.
• la entrada de reactivos (4) se realiza a través de dos racores, uno a cada lado del premezclador. En el premezclador, debido a la ubicación de los racores, los reactivos se ahogan, se mezclan y entran en el reactor.
• La salida del producto (5) se realiza a través del lado superior del reactor.
• El monitoreo de la reacción (6) se lleva a cabo utilizando una celda de conductividad con conductímetro, que permite medir la evolución de la reacción en tiempo real.

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El sistema ha sido diseñado para estudiar la hidrólisis del acetato de etilo en presencia de hidróxido de sodio. Sin embargo, se puede utilizar para estudiar otras reacciones, como la hidrólisis del anhídrido acético.

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