Ingeniería de las reacciones químicas y catalíticas / James J. Carberry

Indice pág.: 631
Lista de símbolos: xxi-xxiv

Bibliografía pág.: 622

1. Introducción. La reacción. El reactor. -- 2. Comportamiento de las reacciones químicas. Bases experimentales de la cinética química. Orden y estequiometría. El coeficiente de proporcionalidad o coeficiente de velocidad. Bases teóricas de la cinética química. Teoría del estado de transición. Relación entre la teoría del estado de transición y el modelo de Arrhenius. Actividad en función de la concentración. Algunas definiciones de ambientes de reacción. Tipos de reactores de laboratorio. Condiciones de operación en reactores de laboratorio. Definición de la extensión de la reacción. Descripción matemática de la velocidad de reacción. Clasificación de las reacciones. Reacciones simples: Reacciones irreversibles. Reacciones reversibles. Relación entre constantes de equilibrio y velocidades específicas de reacción Afinidad. Reacciones complejas: Reacciones simultáneas. reacciones simultáneas de alto orden. Reacciones concurrentes o paralelas. Reacciones lineales consecutiva. Reacciones consecutivas de alto orden. Reacciones lineales complejas generales. Reacciones autocatalíticas (homogéneas). Reacciones en cadena. Tratamiento general de las reacciones en cadena. Energía de activación de reacciones en cadena. Reacciones en cadena ramificadas (explosiones). Polimerización. La obtención de datos cinéticos. Análisis de Wei-Prater. Análisis de errores de datos cinéticos.Problemas. -- 3. Comportamiento de los reactores químicos. Reactores isotérmicos de flujo pistón y de flujo mezclado. Distribución del tiempo de residencia en el RCA y en el RFP. Perturbación función escalón. Perturbación función pulso. Modelo de flujo segregado (modelo de distribución de tiempos de residencia). Modelo de lujo no segregado (modelo de balance de material). Orden y segregación. Orden de reacción y mezclado no segregado. Combinaciones isotérmicas de RCAs y RFPs. Mezclado intermedio. Efecto del mezclado no segregado en la selectividad isotérmica. Rendimiento a niveles de mezclado intermedio. Modelo de reciclo para cinéticas no lineales. El reactor de flujo laminar (RFL). Comportamiento del reactor no isotérmico. Unicidad del estado estacionario. Estabilidad de reactores. Optimización. -- 4. Las ecuaciones de conservación de los reactores. Procesos de transporte. Naturaleza de los coeficientes de transferencia. Reducción de las ecuaciones generales a reactores tipo límite. Determinación de los coeficientes de dispersión. Interpretación de datos de dispersión en lechos rellenos. Aumento de escala de reactores químicos. Reactores batch. Reactores semibatch. Reactores continuos. Análisis y diseño de reactores semibatch. Análisis y diseño de reactores tubulares. Diseño en ausencia de un modelo cinético. -- 5. Reacciones heterogéneas. Clasificación de las reacciones heterogéneas. Coeficientes de transferencia interfase e intrafase. Reacción y difusión interfase. Difusión reacción en la interfase rendimiento y selectividad isotérmicos. Difusión reacción en la interfase rendimiento y selectividad no isotérmicos. Difusión y reacción isotérmica intrafase. Factor de efectividad isotérmico interfase e intrafase. -- 6. Sistemas de reacción gas-líquido y líquido-líquido. Reacciones gas-líquido. Modelos de reacción gas-líquido. Teoría de la penetración de Higbie. Modelo de renovación de la superficie. Modelos de reactores de múltiples fases. Modelo de reactores bifásicos. Modelo generalizado de Olson para un reactor de múltiples fases.-- 7. Reacciones no catalíticas fluido-sólido. Cinética de las reacciones no catalíticas gas-sólido. Reacciones gas-sólido no isotérmicas. factores de efectividad en reacciones gas-sólidos. Diseño de reactores. Reactores gas-sólido. Reactor lecho fijo. Reactor de lecho móvil. Reactor de lecho fluidizado. Reactor fluido batch. Lecho fluido continuo. Reactores de línea de transporte y de lluvia de sólidos. -- 8. Catálisis heterogénea y cinética catalítica -- 9. Difusión y catálisis heterogénea. Análisis de Wheeler. Análisis de Levenspiel. Análisis de Masamune-Smith. Análisis de Carberry-Gorring. Análisis de Pertersen de una pastilla envenenada. -- 10. Análisis y diseño de reactores heterogéneos. Optimización.--