Pregunta: Se utiliza un CSTR para convertir A en los productos B y C mediante la reacción en fase líquida (A→B+C). La reacción es de primer orden en A e irreversible. El tanque se carga inicialmente con la especie A a una concentración CA (0). En el momento cero, se enciende la bomba de alimentación y suministra un caudal volumétrico constante vf. La concentración de

Se utiliza un CSTR para convertir A en los productos B y C mediante la reacción en fase líquida (A→B+C). La reacción es de primer orden en A e irreversible. El tanque se carga inicialmente con la especie A a una concentración CA (0). En el momento cero, se enciende la bomba de alimentación y suministra un caudal volumétrico constante vf. La concentración de alimentación de A es CA (f), que también es constante. El volumen del tanque es VR. El cambio de densidad del líquido debido a la reacción puede ignorarse. Resuelva este problema analíticamente.

Pregunta:

1. Escriba y resuelva el balance dinámico de materiales para el componente A.

2. Dibuje la solución, CA (t) vs t, para el tanque inicialmente lleno de solvente, CA(0)=0. En el mismo gráfico, trace la solución para el tanque inicialmente lleno de alimento, CA(0) = CA(f). Etiquete claramente en el gráfico las concentraciones iniciales y en estado estable para ambas curvas.

3. Para un tanque de 50 m3 con un caudal de 7 L/s y una constante de velocidad k = 0,02 min-1, ¿cuál es la conversión en estado estable de A y cuánto tiempo tarda el sistema en alcanzar el 95 % del estado estable (es decir, CA = CA(.0) + 0,95⋅(CA,SS-CA(0))?