Test de Reactores catalíticos

Una de las principales propiedades de los catalizadores es: Hacer viables aquellas reacciones termodinámicamente imposibles. No cambiar la posición de equilibrio en las reacciones reversibles. Modificar su estado tras participar en la reacción.

Uno de los procesos de transferencia de materia que tiene lugar en el interior de un poro catalítico es la difusión de Knudsen que es debida a: Los choques que se producen entre las moléculas. Los choques de las moléculas con las paredes del poro. Al desplazamiento superficial de las moléculas en el poro hasta llegar a los centros activos.

En las reacciones catalíticas heterogéneas la etapa de reacción superficial catalítica y la etapa de transporte interno son etapas: Conectadas en serie. Conectadas en paralelo. Simultáneas.

El Módulo de Thiele para un poro ideal viene dado por la expresión f = L (k/De)1/2 , por tanto, cuando toma un valor pequeño se supone que. La resistencia al transporte de materia es pequeña. La resistencia al transporte de materia es alta. El valor no está relacionado con la resistencia al transporte de materia.

En el interior del poro catalítico tiene lugar: La adsorción del reactivo en el centro activo, reacción química y transporte del producto en capa límite. La adsorción del reactivo en el centro activo, reacción química y desorción del producto del centro activo. Transporte del reactivo en capa límite, transporte del reactivo a través del poro y reacción química.

El factor de eficacia es una medida relativa sobre la disminución de la velocidad de reacción en el poro que se define como: El cociente entre la velocidad de transferencia de materia intragranular y el módulo de Thiele evaluado para una concentración y temperatura homogénea en el poro. El cociente entre la velocidad de reacción real media dentro del poro y la velocidad media teniendo en cuenta la difusión en el poro evaluada para una concentración y temperatura de valores idénticos a los de la superficie externa del mismo. El cociente entre la velocidad de reacción real media en el poro y la velocidad media sin tener en cuenta la difusión en el poro evaluada para una concentración y temperatura de valores idénticos a los de la superficie externa del mismo.

En un reactor de lecho fijo en el que la relación entre la longitud del lecho y el diámetro de partícula catalítica es muy elevado. Puede despreciarse la contribución de la dispersión radial. Puede despreciarse la contribución de la dispersión longitudinal. Puede simplificarse el modelo utilizable y despreciar tanto la dispersión radial como la longitudinal.

La configuración de reactor lecho fijo formada por múltiples tubos paralelos integrados en una única carcasa se utiliza para. Establecer un mejor control de la temperatura haciendo circular un fluido termostático a través de la carcasa. Mejorar la distribución de flujo en la sección transversal del lecho, evitando la formación de caminos preferenciales. Evitar que la pérdida de presión del fluido al atravesar el lecho catalítico sea demasiado elevada.

El tamaño de partícula catalítica utilizable en un reactor de lecho fijo debe ser moderado ya que. El modelo de flujo de la fase fluida se aproxima más al flujo en pistón y, por tanto, la eficacia del reactor aumenta. De esta forma se evitan los perfiles internos de temperatura en el lecho y la formación de puntos calientes en reacciones exotérmicas. Tamaños bajos provocan una pérdida de carga excesiva y tamaños elevados aumentan la resistencia a la transferencia intragranular de materia.

En el cálculo de la pérdida de carga en reactores se utiliza la siguiente expresión derivada de la ecuación de Ergun. Todos los parámetros del término de la derecha son constantes y, por tanto, (dP/dL) es constante. La única variable del término de la derecha es la densidad ρ. El término de la derecha depende tanto de la densidad ρ como de la densidad de flujo másico G = ρ · v.

La principal característica de los modelos pseudo-homogéneos para reactores de lecho fijo es que consideran que. El volumen útil del reactor corresponde al ocupado por la fase fluida y que la reacción se desarrolla en ésta. El volumen útil del reactor corresponde al ocupado por la fase sólida y que la reacción se desarrolla en ésta. No consideran la existencia de dos fases y suponen que la reacción se produce en todo el volumen útil del reactor.

Cuando el número de Peclet radial es muy alto, el modelo bidimensional para reactores de lecho fijo puede simplificarse a. El modelo de flujo en pistón. El modelo de dispersión axial. No puede simplificarse.

En las condiciones de mínima fluidización, la fuerza impulsora es. Mayor que el peso del lecho. Menor que el peso del lecho. Igual que el peso del lecho.

La caída de presión en un lecho fluidizado: Permanece independiente para cualquier valor de la velocidad superficial del fluido. Permanece prácticamente independiente del valor de la velocidad superficial del fluido hasta que se produce la elutriación. Aumenta continuamente a medida que aumenta la velocidad superficial del fluido.

Los reactores de lecho fluidizado surgen como una alternativa a los reactores de lecho fijo cuando: La regeneración del catalizador ha de realizarse de forma continua y cuando las reacciones son fuertemente endotérmicas. Las reacciones son fuertemente exotérmicas y no se requiere la regeneración del catalizador de forma continua. Las reacciones son fuertemente exotérmicas y se requiere la regeneración del catalizador de forma continua.

El modelo de Davidson y Harrison para reactores de lecho fluidizado supone: Comportamiento de flujo en pistón para la fase burbuja y para la fase densa o emulsión. Comportamiento de flujo en pistón para la fase burbuja y mezcla completa para la fase emulsión. Comportamiento de mezcla completa para la fase burbuja y flujo en pistón para la emulsión.

El modelo de Kunii-Levenspiel considera que el flujo a través del lecho fluidizado se produce: Solamente en la fase emulsión siendo los flujos a través de la burbuja y de la nube-estela despreciables. Solamente en la fase emulsión y en la fase burbuja siendo el flujo a través de la fase nube-estela despreciable. Solamente en la fase burbuja siendo los flujos a través de la emulsión y de la nube-estela despreciables.

La ecuación que representa el modelo de Davidson y Harrison viene dado por la expresión: A partir de dicha ecuacion se puede deducir que para fluidizacion incipiente la ecuacion se simplifica: Ch/Ci=1/(1+K). Ch/Ci=Z. Ch/Ci=VK(1-e)/u.