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Notas del curso de introducción al diseño de reactores

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Dado  que  el  reactor  está  perfectamente  agitado,  esto  es,  todos  los  puntos  tienen  la 

misma  composición,  el  volumen  de  control  para  realizar  el  balance  es  todo  el  reactor. 

Evaluando los términos:  

 

Y teniendo en cuenta que  N

A

 = N

Ao

(1 – X

A

)   resulta 

Integrando se obtiene la ecuación de diseño para el reactor discontinuo: 

Si  el  volumen  de  reacción  permanece  constante  puede  expresarse  en  función  de  la 

concentración de reactivo  C

A

 = N

A

/V 

 

 

 

 

 

4.2  REACTOR CONTINUO AGITADO IDEAL 

 

El reactor continuo agitado ideal (RCAI) o reactor de mezcla completa supone un flujo 

de alimentación y salida uniformes y una agitación perfecta, esto es, en todos los puntos 

del reactor la composición y propiedades físicas del fluido son iguales. Por esta misma 

razón la corriente de salida tiene la misma composición y propiedades que el fluido que 

se encuentra en el interior del reactor. La operación del RCAI se realiza en condiciones 

de  estado  estacionario,  esto  es,  no  hay  acumulación  dentro  del  reactor.  En  esas 

condiciones desaparece el término de dependencia con la variable tiempo. Lógicamente, 

en  el  arranque  del  reactor  o  cuando  suceden  perturbaciones  que  modifican  las 

condiciones de trabajo, es necesario tener en cuenta ese término y entonces se habla de 

estado transitorio.  

 

Como todos los puntos del reactor tienen igual composición y propiedades el volumen 

de  control  para  realizar  el  balance  de  masa  es  todo  el  reactor;  en  estado  estacionario 

queda entonces 

 

 

 

Entrada = Salida + Desaparición por reacción 

 

 

 

F

Ao

  =  F

A

  +  r

A

 V  =  F

Ao

(1 – X

A

)  +  r

A

 V 

 

 

 

 

F

Ao 

X

A

  =  r

A

 V 

 

Si  se  trata  de  un  fluido  que  no  sufre  expansión  ni  compresión    F

A

  =  v  C

A

      y  puede 

sustituirse  en  la  expresión  anterior.  Suele  definirse  además  el  parámetro   

  =  V/v

o

  ,  a 

dt

dN

V

r

A

A

dt

dX

N

V

r

A

Ao

A

A

X

A

A

Ao

V

r

dX

N

t

0

A

Ao

A

C

C

A

A

X

A

A

Ao

r

dC

r

dX

C

t

0


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