Reacciones en Paralelo - Rendimiento Fraccional Instantáneo Diseño de Reactores Qcos. F.Cunill, M.Iborra, J.Tejero

El estudio cuantitativo de las redes

requiere la definición del rendimiento fraccional como

y rendimiento fraccional instantáneo, ϕ, al rendimiento fraccional en un momento dado

Este rendimiento fraccional instantáneo permite encontrar óptimos operacionales para reacciones de una etapa y se obtiene a partir de las ecuaciones de velocidad como muestra el siguiente ejemplo.

Para poder contestar cuanto producto se ha formado en un reactor es necesario realizar la siguiente integral

para lo cual es necesario conocer no sólo la función rendimiento fraccional instantáneo sino también el modelo de flujo del reactor. Así pues, para

i. Un reactor de flujo en pistón (ver Figura 4.4a):

ii. Un reactor de mezcla perfecta, puesto que las condiciones del sistema son uniformes ϕ(R/A) es un valor fijo (ver Figura 4.4b):

iii. Una serie de N reactores de mezcla perfecta (ver Figura 4.4c):

Siguiendo el criterio de óptimo, es decir, para la máxima cR, la elección del modelo de contacto depende de la forma de la curva de rendimiento fraccional instantáneo. Así, para

i. Un solo reactor si la curva ϕ(R/A) es monótona creciente el mejor reactor es el de flujo en pistón. Pero
si ϕ(R/A) es monótona decreciente el mejor reactor es uno de mezcla perfecta (Ver Figura 4.4a).
ii. Una combinación de reactores si la curva ϕ(R/A) presenta un máximo o un mínimo es mejor que un
solo reactor. Si presenta un máximo la mejor combinación es un reactor de mezcla perfecta seguido
de uno de flujo en pistón. Pero si ϕ(R/A) presenta un mínimo la mejor combinación es un reactor de
flujo en pistón seguido de uno de mezcla perfecta (Ver Figura 4.4b).
iii.

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