REACTORES parcial 1

Para una reacción reversible exotérmica, en el momento que se va a iniciar la reacción interesa: Trabajar a temperaturas altas. Trabajar a una temperatura intermedia. Trabajar a bajas temperaturas.

La temperatura máxima permisible será adecuada para: Ambas son correctas. Reacciones reversibles endotérmicas. Reacciones irreversibles.

En un balance de energía a un RFP, se hace la siguiente simplificación cuando: El proceso es isotérmico y la temperatura no varía con el tiempo. Cuando queremos calcular el calor a intercambiar para que la reacción ocurra a temperatura constante. Ninguna es correcta.

Atendiendo a la siguiente figura, podemos afirmar que: El estado estacionario 7 corresponde a la temperatura de apagado. Los estados estacionarios 7 y 9 son estables, pero el 8 es inestable. Ninguna es correcta.

Para una reacción múltiple en la que todas las reacciones posibles tienen aproximadamente la misma energía de activación: Usaremos temperaturas bajas. Utilizaremos una temperatura intermedia. Usaremos la máxima temperatura posible.

La constante de equilibrio de una reacción: Depende poco de la temperatura. Aumenta siempre algo al subir la temperatura. Ambas son incorrectas.

Cuando realizamos un balance de energía a las corrientes de entrada y salida a un reactor como el de la figura: Solo puede haber variación de energía entre ambas corrientes para procesos no isotérmicos. Aunque se cumpla que T1=T2, puede haber variación. Si T1=T2, no puede haber ninguna variación de energía entre ambas corrientes.

Para un reactor reversible exotérmico: (una reacción reversible exotérmica). A menor temperatura se disminuirá su energía de activación. Ninguna es correcta. A mayor temperatura se aumentará su energía de activación.

Las curvas de calor retirado en un reactor: Se convierte en rectas cuando el coeficiente global de transferencia U y Cp promedio no dependen de la temperatura. Son siempre rectas. Ambas respuestas son incorrectas.

En un reactor de flujo pistón adiabático donde se lleve a cabo una reacción exotérmica: Ninguna es correcta. Nunca se podrá alcanzar el estado estacionario, pues la temperatura vva aumentando a lo largo del reactor. Se alcanzará el estado estacionario solo si retiramos todo el calor generado y lo mantenemos isotérmico.

Para una reacción reversible exotérmica trabajamos a la temperatura máxima permisibles hasta alcanzar el equilibrio: Obtendremos altas velocidades de reacción, pero bajo rendimiento de producto. Obtendremos altas velocidades de reacción y alto rendimiento de producto. La constante de equilibrio será muy baja, por lo que la reacción será lenta a pesar de la temperatura.

En la siguiente gráfica, el camino de representado por la flecha dibujada con línea punteada: Sigue el camino óptimo de temperaturas máximas permisibles. Sigue el lugar geométrico de la velocidades máximas. Conseguirá el máximo valor de V/Fa0 para una conversión cercana a 1.

Atendiendo a la siguiente figura, es posible afirmar que: Ninguna es correcta. El estado estacionario 3 no puede ser estable, pues el reactor aún no se ha "encendido". No es posible hacer que el reactor trabaje en estado estacionario.

En los reactores en los que es posible llevar a cabo una operación autotérmica: Hay que aportar energía para iniciar el proceso. El proceso se automantiene por si sólo energéticamente. Ambas son correctas.

Las reacciones son más sensibles a la temperatura: A temperaturas altas. Si tienen energía de activación bajas. A temperaturas bajas.

Para aumentar la conversión de equilibrio en la siguiente reacción reversible exotérmica: Disminuir la presión del sistema. Aumentar la presión del sistema. Aumentar la temperatura del sistema.

Para el siguiente esquema de reacción, si la reacción 1 tiene mayor energía de activación: Comenzaremos a temperaturas altas y luego a temperaturas bajas. Interesa utilizar temperaturas altas. Interesa utilizar temperaturas bajas.

En un Reactor de Mezcla Completa: Se puede conseguir una progresión de temperatura óptima para reacciones reversible exotérmicas. No es posible llevar a cabo una progresión de temperatura óptima. Es posible llevar a cabo una progresión de temperatura óptima.

Imagina que vas a diseñar un proceso en el que tendrá lugar una reacción exotérmica, pero quieres que el reactor trabaje de forma isotérmica: Solamente necesitas resolver el balance de materia. Tendrás que resolver conjuntamente los balances de materia y energía. El balance de energía saldrá igual a cero.

¿Qué representa FA0 en la siguiente expresión, obtenida para un RFP adiabático?. El caudal molar de reactivo A que ha reaccionado. El caudal modal de reactivo A en la corriente de alimentación. El caudal molar de reactivo A sin convertir.

El estado estacionario (a) que se muestra en la figura, no es de gran interés por que: No corresponde a una conversión alta. Es inestable. Es de baja temperatura, y aunque puede producir conversiones de las más altas, la velocidad de reacción será muy baja.

Unas magnitudes coherentes para la entalpía de reacción serían: Energía/masa. Ninguna es correcta. Energía/(mol*temperatura).

Si en una reacción reversible exotérmica trabajamos a la temperatura máxima permisible hasta alcanzar el equilibrio: La cte de equilibrio será muy baja, por lo que la reacción será lenta a pesar de T. Obtendremos alta velocidad de reacción, pero bajo rendimiento de producto. Obtendremos alta velocidad de reacción y alto rendimiento de producto.

Si la etapa de reacción química es la más lenta, la etapa limitante: Solo puede darse si la capa de ceniza es de pequeño espesor. La ecuación resultante es idéntica para partículas de tamaño constante (con cenizas) que para partículas de tamaño decreciente (sin cenizas). Es porque en ese proceso no se generan cenizas.

En los reactores sólido/fluido no catalítico, con sólidos de igual tamaño, que operan como Flujo en Pistón en ambas fases, la conversión se puede calcular: Teniendo en cuenta la curva E(t). Haciendo un balance para el sólido y para el fluido e integrando para todo el reactor. Ambas respuestas son incorrectas.

En el modelo de "Núcleo sin reaccionar" para partículas de tamaño constante, la resistencia al transporte externo: Va aumentando en función del tamaño de taño del Core. Disminuye progresivamente. Permanece constante a lo largo del proceso.

En los reactores sólido/fluido no catalíticos, con sólidos de igual tamaño, que opera en flujo en MC en ambas fases, la conversión se pueden calcular: Ambas respuestas son válidas. Teniendo en cuenta la curva E(t). Haciendo un balance para el sólido y para el fluido e integrando para todo el reactor.

En el modelo de conversión progresiva, las etapas de transferencia externa, transferencia interna y reacción: Ocurren en paralelo. Ocurren en serie. Ocurren en serie-paralelo.

En el sistema S-G, el espesor de la capa límite externa gaseosa: Puede variar a medida que avanza la reacción química. Siempre depende del avance de la reacción química. Siempre se considera constante, aunque la partícula vaya reaccionando.

Cuando estudiamos una reacción sólido-fluido no catalítica. ¿En qué caso debe usarse la expresión general de velocidad que incluye a las tres etapas del proceso?. Cuando las tres etapas no están en serie. Ambas son incorrectas. Cuando aplicamos un modelo de conversión progresiva.

Una unidades coherentes para el valor del coeficiente individual de transferencia Kg serían: cm/s. s-1. cm2/s.

En la capa límite externa a una partícula sólida, la transferencia de materia: Se produce exclusivamente por difusión molecular. Se produce por difusión molecular y flujo másico (o advectivo). Se produce en función de la difusividad efectiva.

En esta gráfica se observa la relación entre el radio reducido y el tiempo reducido. Puede interpretarse que durante la reacción el radio reducido: Disminuye a velocidad constante, por lo que la velocidad de reacción es constante. Disminuye lentamente al inicio de la reacción y más rápidamente al final de la reacción. La velocidad de reacción debe ser variable forzosamente. Disminuye lentamente al inicio de la reacción y más rápidamente al final de la reacción. No obstante, la velocidad de reacción puede ser constante.

En el sistema S-G, el espesor de la capa límite externa gaseosa: Siempre se considerará constante, aunque la partícula vaya reaccionando. Siempre depended del avance de la reacción química. Puede variar a medida que avanza la reacción química.

¿Cómo se puede obtener la expresión de velocidad si ninguna esta es limitante?. Ninguna de las otras respuestas es correcta. Aplicando la simplificación de Ranz y Marshall para régimen de stock. Aplicando la simplificación de Ranz y Marshall para régimen de Newton.

Uno de los métodos para determinar la etapa controlante en los sistemas sólido/fluido no catalíticos, se basa en estudiar la influencia de...: La temperatura sobre la velocidad global del proceso. La concentración del reactivo sobre la velocidad global del proceso. La presión sobre la velocidad global del proceso.

En una reacción sólido-gas, la etapa que limita la velocidad del proceso: Puede ser distinta a medida que transcurre la reacción. Será la misma durante toda la reacción, aunque nosotros cambiemos las condiciones de operación. Será siempre la misma durante toda la reacción, siempre que nosotros no cambiemos las condiciones de operación.

Tenemos una partícula muy porosa en la que la reacción puede llevarse a cabo en todo su interior desde el comienzo del proceso: Podría aplicarse el modelo de partículas de tamaño decreciente. Habría que aplicar el modelo de un núcleo sin reaccionar para partículas de tamaño constante. Se aplicaría el modelo de conversión progresiva.

Un reactor heterogéneo en el que el sólido fluya en régimen de MC y el fluido en régimen de FP: Correspondería a un caso en el que el sólido se mezcla perfectamente, mientras que el fluido avanza ordenado, con la mezcla radial pero no axial. Ambas son correctas. No suele darse por razones fluidodinámicas.

Para determinar la etapa controlante en un sistema sólido/fluido no catalítico hemos aumentado la temperatura de reacción, y observamos que la velocidad del proceso apenas se ha modificado: Podemos deducir que la etapa controlante es una reacción química de orden cero. Podemos deducir que la etapa controlante es la difusión interna. Podemos deducir que la etapa controlante es la difusión externa.

Para el diseño de una reactor no catalítico sólido-gas, entre otros, hay que considerar los siguientes factores: El modo de operación, el tipo de flujo y la cinética de la reacción. La cinética de reacción, el grado de segregación y la distribución de tamaños. Ambas respuestas son correctas.

El hecho de que una corriente a tratar se comporte como macrofluido: Afecta al Reactor Discontinuo Ideal. Afecta al Reactor de Flujo en Pistón. Afecta al Reactor de Mezcla Completa.

Supongamos un caso donde la difusión externa sea muy rápida y no haya cenizas. Utilizando la siguiente gráfica. ¿Qué valor debe alcanzar el tiempo reducido para que el radio de la partícula sea un 40% del inicial?. 0,4. 0,8. 0,6.

¿Cuándo deben aplicarse las aproximaciones de Ranz y Marshall?. Cuando se aplique el modelo de la partícula de tamaño decreciente y controle la transferencia externa. Siempre que se aplique el modelo de partícula de tamaño decreciente. Cuando se aplique el modelo de partícula de tamaño creciente y controle la transferencia externa.

Cuando estudiamos una reacción sólido-fluido no catalítica ¿En qué caso debe usarse la expresión general de velocidad que incluye a las tres etapas del proceso?. Ambas son incorrectas. Cuando las tres etapa no están en serie. Cuando aplicamos el modelo de conversión progresiva.

En sistemas sólido-líquido, el efecto de la capa límite líquida externa: Se resolvería por aproximación de Ranz y Marshall. Tendría que tenerse en cuenta con la difusividad efectiva del líquido. Se abordaría de la misma forma que para el caso sistema sólido-gas.

La Ley de Fick de la difusión molecular. Solo puede usarse para la capa gaseosa si no existe mucha agitación. Solamente puede usarse para la capa límite gaseosa ¿o esta?. Puede usarse para la capa de cenizas si se considera una difusividad efectiva.

¿Qué problema de cálculo presenta a priori la obtención del factor de mejora para una reacción infinitamente rápida?. Que necesitamos calcular previamente el módulo de Hatta. Que no conocemos P*Ag. Que no conocemos el valor de delta/x.

¿En qué caso se podría simplificar la expresión de la velocidad global del proceso reactivo gas-líquido a esta expresión Vg=Kag*a*Pa. Para una reacción con un módulo de Hatta cercano a cero. Para una reacción en capa y en masa. Ambas son incorrectas.

¿Cuándo sería desaconsejable utilizar una columna de relleno de anillo Rasching?. Para procesos G-L con un módulo de Hatta por debajo de 0,02. Cuando la reacción química es instantánea y Cb es muy alto. Para absorción sin reacción química.

¿En qué casos se podría simplificar la expresión de la velocidad global del proceso reactivo gas-líquido a esta expresión: Vg=K*Ca*Cb?. Para una reacción en capa y en masa. Para una reacción en masa sin gradientes. Para una reacción con un módulo de Hatta cercano a 100.

¿En qué caso se podría simplificar la expresión de la velocidad global del proceso reactivo gas-líquido a esta expresión: Vg=Kcinet*C^ma*C^nb?. Para una reacción en capa y masa. Para un proceso en masa sin gradientes de Transferencia de Materia. Para un proceso reactivo con un módulo de Hatta cercano a 100.

¿Qué resistencia podríamos eliminar en un sistema G-L con reacción en masa y con gradientes?. En principio, la transferencia de materia en la capa límite gaseosa. En principio, ninguna de las tres. La resistencia a la reacción química en la capa límite gaseosas.

En sistemas G-L con reacción en una banda flotante en el interior de la capa límite líquida: El espesor de la banda depende, entre otros, de la constante cinética de reacción. La posición de la banda en la capa depende de las concentraciones relativas del reactivo. Las otras dos respuestas son correctas.

¿Cómo se calcula la Ya de la ecuaciones de diseño de un reactor G-L?. Dividiendo los moles de inerte en el gas por los moles totales. Dividiendo la concentración de A en el líquido en equilibrio con el gas por la presión parcial de inerte. Dividiendo los moles de reactivo disuelto en el líquido por los moles de inerte que lo acompaña.

¿En qué casos deberiamos tener en cuenta el parámetro E (factor de mejora) para calcular la velocidad global de un proceso G-L?. Para un proceso reactivo con un módulo de Hatta cercano a 100. Para una reacción química que se de en la interfase. Para reacciones química que no sean demasiado rápidas.

¿Qué reactor es más indicado para una reacción G-L con un módulo de Hatta bajo y gases poco solubles en el líquido?. Una columna de plato. Una columna de burbujeo. Una torre de relleno.

En ambas capas límite (las formadas a ambos lados de la interfase en un sistema reactivo fluido-fluido) la transferencia de materia: Es siempre la etapa controlante de la velocidad global del proceso. Se produce por difusión molecular, exclusivamente. Se produce por flujo másico (o advectivo), exclusivamente.

La LeY de Henrry de la solubilidad: Define una constante Kh, que es siempre adimensional. Relaciona concentración de un componente disuelto en equilibrio con un gas. Ambas respuestas son correctas.

En un sistema G-L, cuando la reacción química se produce tanto en la capa límite como en la masa del líquido: No podemos ignorar las resistencia que oponen las dos capas a la difusión ni tampoco la resistencia a la reacción química que se produce en la masa del líquido. Podemos despreciar los términos de resistencias a la transferencia de materia. No pueden darse las dos condiciones del enunciado.

Si al calcular el módulo de Hatta obtenemos un valor=17, ¿Qué tipo de reactor deberíamos considerar a priori?. Una torre de relleno. Un reactor de tanque agitado gasificado. Una columna de burbujeo.

Unas unidades coherentes para el valor de Kal serían: min-1. m2/s. cm/s.

¿En qué casos será necesaria necesitar estimar el valor de Ul, la relación entre el volumen del líquido en el reactor y el volumen total del reactor?. En reactores con reacción química lenta. Cuando la reacción química es instantánea y Cb es muy alto. Cuando se desprecien las resistencia a la transferencia de materia.

Si en el sistema F-F no hay reacción química alguna: Tendrá un módulo de Hatta muy alto. En la velocidad global, solo habrá resistencia a la difusión. Su velocidad global no contendrá ningún término de resistencia a la difusión en la capa límite líquida.

¿En qué expresión de la velocidad global del proceso habrá que calcular el factor de mejora ,E?. En una reacción G-L que se dé en una banda flotante. Cuando la reacción química es instantánea y Cb es muy alto. Ambas respuestas son correctas.

¿Cuándo sería aconsejable utilizar una torre de rocío (o cámara de pulverización)?. Ambas respuestas son válidas. Cuando dispongamos de un componente gaseoso muy soluble en el líquido. Cuando queremos aumentar el área superficial del equipo.

Si en el sistema L-G se da una reacción infinitamente rápida con un valor de Cbl muy alto respecto de la concentración del componente A: El gradiente de concentraciones de A en la capa límite líquida tendrá un perfil curvo debido a la reacción. La reacción se da en una película situada prácticamente en la interfase. La reacción se da mayoritariamente en la masa del líquido.

En una torre de rellano G-L funcionando en paralelo ¿Qué parte/s de la columna tendrán menor rendimiento?. La más cercana a la salida de amabas corrientes. En todo el reactor tendremos la misma eficacia de eliminación de A. La más cercana a la entrada de ambas corrientes.

¿Cómo es la Cb (componente inicialmente disuelto en el líquido) de salida de un tanque agitado gasificado?: Idéntica a la concentración de B en el interior del reactor. Siempre igual a cero. Más baja que la concentración de B en el reactor.