Enunciados, 10 MB - IqTMA-UVa - Universidad de Valladolid

2006-Jun-No:2f [Solución] [Tema 6] [Índice]
La reacción 2A → 3B
tiene lugar en un rector de lecho fluidizado de partículas esféricas de catalizador. La
reacción es ligeramente exotérmica. La velocidad de reacción sobre la superficie de las partículas no es
instantánea, sino que está caracteriza por la expresión: 3.15 10 T 2
rA
=− e P A , donde r A es la velocidad de
reacción de A en kmol/m 2 .s, y P A la presión parcial de A junto a la superficie.
(f) ¿Qué condiciones límite utilizaría para integrar la ecuación de energía (3 Puntos)
4
−3124
ˆ
⎛∂T ∂T v v
θ ∂T φ ∂T ⎞ ⎡ 1 ∂ ⎛ 2 ∂T
⎞
ρ Cv
⎜ + vr
+ + ⎟ = k r
2
t r r r sen
⎢ ⎜ ⎟
⎝ ∂ ∂ ∂θ θ ∂φ ⎠ ⎣r
∂r
⎝ ∂r
⎠
2
2
1 ∂ ⎛ ∂T
⎞ 1 ∂ T ⎤ ⎧⎪
⎛∂vr
⎞
+ sen 2
2 ⎜ θ ⎟+ 2 2 2 ⎥ + μ⎨⎜ r sen
r sen
r
⎟
θ ∂θ ⎝ ∂θ ⎠ θ ∂φ ⎦ ⎪⎩
⎝ ∂ ⎠
2
2
⎛ 1∂v
vr
1 v
θ ⎞ ⎛ ∂ φ vr
vθcot
θ⎞
⎫
⎪
+ ⎜ +
r r
⎟ + ⎜
+ + ⎟ ⎬
⎝ ∂θ ⎠ ⎝r senθ ∂φ r r ⎠ ⎪ ⎭
2
2
⎪
⎧⎡
∂ ⎛vθ
⎞ 1 ∂vr ⎤ ⎡ 1 ∂vr ∂ ⎛vφ
⎞⎤
+μ ⎨⎢r
+
∂r ⎜
r
⎟ ⎥ + ⎢
+ r ⎜ ⎟⎥
⎪⎣ ⎝ ⎠ r ∂θ ⎦ ⎢r senθ ∂φ ∂r ⎝ r
⎩
⎣ ⎠⎥⎦
2
⎡senθ ∂ ⎛ vφ
⎞ 1 ∂v
⎤ ⎫
θ ⎪
+ ⎢ ⎜ ⎟+
⎥ ⎬
⎢⎣
r ∂θ ⎝senθ ⎠ r senθ ∂φ ⎥⎦ ⎪ ⎭
Nota: El problema comienza en P_2006_Jun_02a y continúa en P_2006_Jun_02g (correspondiente al Tema 8).
Fenómenos de Transporte
Depto. Ingeniería Química. Universidad de Valladolid