Auxiliar 5 IQ55C – Reactores Químicos y Bioquímicos Maurice Menadier S. mmenadie@ing.uchile.cl

Pregunta 1 Es correcto? La expresión de Arrhenius es k=Aexp(-E/RT). Para reacciones de orden cero la energía de activación es cero. En reacciones endotérmicas al aumentar la temperatura disminuye la constante cinética. Las dimensiones de k para una reacción elemental de orden 1 es (1/tiempo). A) I, II B) I, IV C)I, III, IV D) Todas ellas.

Pregunta 2 Se tienen reacciones paralelas: ¿Operando a altas temperaturas se producirá mas C o mas B o da lo mismo? lnk B rB=k1CA k2 A rC=k2CA C k1 1/T

Pregunta 3 ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones para el tiempo de residencia en un reactor CSTR (es) son correctas? Es el volumen del reactor ocupado dividido por el flujo volumétrico. Es el volumen del reactor ocupado dividido por el flujo másico Al aumentar el tiempo de residencia aumenta la conversión. Si se mantiene la conversión constante y se aumenta el flujo volumétrico, el volumen del reactor no cambia. A) I B) II, III C) I, III D) I, III, IV

Pregunta 4 D) Ninguna de las anteriores Para la reacción en fase homogénea en fase gaseosa: A) rCH4=rO2 B) rCH4=2/3rO2 C) rCH4=3/2rO2 D) Ninguna de las anteriores aA + bB  cC + dD rA/a = rB/b => rA = (a/b)*rB

Pregunta 5 Es o son correctas? El tiempo de vida media indica el tiempo necesario en una reacción para que el reactivo límite inicial a conversión nula alcance el 50% de conversión. El tiempo muerto en un reactor batch involucra todos los tiempos de carga, descarga y limpieza del reactor. La instalación de baffles en un reactor CSTR ayudan a homogenizar la concentración del reactor. Para reacciones de orden mayor conviene asociar los reactores en serie para disminuir el volumen total. A) I B) I, II C) II, III D) I, II, IV E) Todas

Pregunta 6 El valor del coeficiente de expansión para la reacción en fase gaseosa a presión constante, donde se alimentan 5 moles de A, 3 moles de B y 5 de Inerte es: Inerte Ntotal X=0 5 3 0 5 13 X=1 3 0 2 5 10 E =Nx=1 – Nx=0 = 10 – 13 = -3/13 Nx=0 13

Pregunta 7 Es o son correctas: En una reacción exotérmica la energía de los productos es mayor que la de los reactantes. En una reacción endotérmica tiene ΔH >0. Una reacción exotérmica tiene menor energía de activación que una endotérmica. A temperaturas bajas se favorecen las reacciones endotérmicas. A) II B) I, II C) II, III D) II, III, IV

Pregunta 8 Es o son correctas: El orden en el diseño de reactores es: escala laboratorio, planta piloto y escala comercial. En la escala laboratorio se ven los efectos fluido dinámicos (transporte, agitación, etc). En la planta piloto se obtienen los datos de cinética y termodinámica. El modelo matemático se aplica entre la planta piloto y la escala comercial. A) I B) I, IV C) I, II, III D) Todas.

Pregunta 9 ¿Cuál es correcta? Un reactor adiabático opera en forma isotérmica. Sólo el reactor Batch opera en estado estacionario. Se puede asumir que los reactores Batch y CSTR son perfectamente agitados. En un RFP existe dispersión axial.

Pregunta 10 Es o son correctas: Agitadores radiales rompen las burbujas por el cizallamiento. En agitadores axiales no ocurre cizallamiento. En el caso de tener zonas muertas en un reactor batch, la solución es aumentar la potencia del agitador. En el caso de tener zonas muertas en un reactor batch, la solución es agregar baffles y más aspas al eje. A) I, II B) II C) III, IV D) Todas

Pregunta 11 Que aseveraciones son incorrectas: Un reactor flujo pistón opera en régimen laminar. En régimen laminar todas las partícula tienen el mismo tiempo de residencia. En un reactor flujo pistón ideal sólo existe dispersión radial. Al agregarle un reciclo a un RFP aumenta la conversión. A) I B) I,II C) III, IV D) I, II, IV

Pregunta 12 Para un reacción autocatalítica, ¿qué combinación de reactores minimiza el volumen requerido?. Sólo RFP Sólo CSTR 1ºCSTR – 2ºRFP 1ºRFP – 2ºCSTR Dos CSTR Corregido

Pregunta 13 Se tienen las siguientes reacciones paralelas ¿Qué esquema de reactor favorece la producción de R? R rR=k1CA2CB A+B rC=k2CACB3 S

R rR=k1CA2CB A+B rC=k2CACB3 S CA0 bajo CA0 RFP RFP A) B) CB0 alto CB0 CB0 bajo CA0 alto CA0 CB0 D) C)

Pregunta 14 Para las reacciones Determine el rendimiento de un CSTR y RFP. Si en el flujo de alimentación de A se tiene un CA0=10[mol/lt] y en el flujo de alimentación de B se tiene CB0=20[mol/lt]. A la salida del reactor se observa un 50% de conversión. K1=2[lt2/mol2min], K2=1[lt2/mol2min] R rR=k1CA2CB A+B rC=k2CACB3 S

CB0 CA0 CSTR CA0 RFP CB0

CB0 CA0 CSTR

CA0 RFP CB0