Pregunta: Considere el siguiente sistema de reacciones en fase gaseosa; A --> X r X = k 1 C A 1/2 k 1 =0.004 (mol/dm 3 ) 1/2 min -1 UN --> B r B = k 2 C UN k 2 =0.3 min -1 A --> Y r Y = k 3 C A 2 k 1 =0,25 dm 3 /mol-min B es el producto deseado, y X e Y son

Considere el siguiente sistema de reacciones en fase gaseosa;

A --> X r _X = k ₁ C _A ^1/2 k ₁ =0.004 (mol/dm ³ ) ^1/2 min ^-1

UN --> B r _B = k ₂ C _UN k ₂ =0.3 min ^-1

A --> Y r _Y = k ₃ C _A ² k ₁ =0,25 dm ³ /mol-min

B es el producto deseado, y X e Y son contaminantes de los que es costoso deshacerse. Las velocidades de reacción específicas son a 27 ^o C. El sistema de reacción debe funcionar a 27 ^o C y 4 atm. Pure A ingresa al sistema a un caudal volumétrico de 10 l/min.

a) Dibujar las selectividades instantáneas (S _B/X , S _B/Y y S _B/XY ) en función de la concentración de C _A .

b) Considere una serie de reactores. ¿Qué debe ser del primer reactor?

c) ¿Cuáles son las concentraciones de efluentes de A, B, X e Y del primer reactor?

d) ¿Cuál es la conversión de A en el primer reactor?

e) Si se desea una conversión del 99% de A, ¿qué esquema de reacción y tamaño de reactor debe usar para maximizar S _B/XY ?

f) Suponga que E ₁ = 20000 cal/mol, E ₂ = 10000 cal/mol y E ₃ = 30000 cal/mol. ¿Qué temperatura recomendaría para un único CSTR con un espacio de tiempo de 10 min y una concentración de entrada de A de 0,1 mol/l?

g) Si pudieras variar la presión entre 1 y 100 atm, ¿qué presión elegirías?