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• Henry Lambis Miranda

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Primera Evalúacioó n Individúal. Disenñ o de Reactores. Programa de Ing. de Procesos. 1. El gas que sale del reactor de oxidación de amoníaco contiene, una vez eliminados los productos condensables, 9% de NO, 1% de NO2, 8% de O2 y el resto de N2. Antes de entrar en las torres de absorción para producir ácido nítrico se deja oxidar el gas hasta que la proporción NO2/NO sea de 5/1. Esta operación se realiza en un reactor, que puede considerarse de flujo en pistón (PFR), refrigerado para que la temperatura del gas permanezca constante e igual a 20 oC. La presión del gas en el reactor es de 1 atm, y el caudal a la entrada es de 10.000 m 3/h, medidos en las condiciones de operación. La reacción que describe el proceso es:

1 NO + O2 ® NO2 2 homogénea, prácticamente irreversible y cuya ecuación de velocidad es, a 20 oC: 2 -rNO = k[ NO] [ O2 ] é L2 ù k = 1, 4 *10 2 ê ú 2 ë mol * s û a) Haga un diagrama donde se describa el proceso y las condiciones de las corrientes. b) Calcule los flujos entrantes al reactor, asumiendo comportamiento de gas ideal. c) Construya el balance de materia en el reactor PFR propuesto. d) Aproxime el volumen de reactor PFR necesario, si se puede considerar despreciable el cambio de volumen producido por la reacción. Informacioó n úó til:

VPFR = FA0 ò

X

0

 P n= nRT

dX -rNO

R= 0,082 atm*L/mol*K

K=oC +273,15 n-1 b- a é ù f (a) + f (b) + 2 * f(xi ) ú å ê òa 2N ë û i=1 3 1m = 1000 L P.M.(O)=16 Kg/kmol P.M.(N)=14 kg/kmol b

f(x)dx =