Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2003-04

3103200129 REACTORS QUÍMICS


Objectius  
L'objectiu de l'assignatura és l'estudi del comportament dels sistemes on es duen a terme a nivell industrial les reaccions químiques. S'estudien tant els processos que tenen lloc en fase homogènia com heterogènia, considerant els aspectes de catàlisi corresponents. S'estudien solucions de disseny, el comportament ideal i com les característiques del sistema de reacció afecten a les conversions de producte obtingut.
 
Prerrequisits  
 
Contingut (Programa)  
1.- Reaccions i cinètica de la reacció
Estequiometria. Magnituds associades a la reacció química. Reaccions homogènies. Velocitat de reacció. Determinació de les equacions cinètiques per a reaccions no elementals.

2.- Reactors ideals
Recator discontinu de tanc agitat (RDTA), reactor continu de tanc agitat (RCTA), reactor continu de flux pistó (RCFP). Balanços de matèria i energia. Comparació dels reactors. Règim isoterm. Règim adiabàtic. Sistemes de reactors múltiples

3.- Tipus de reactors industrials
Reactors discontinus. Reactors semicontinus. Reactors de tanc agitat. Reactors de flux pistó llit fix, reactor de llitfluïditzat.

4.- Distribució del temps de residència
Flux real de reactors. Tècniques d'estímul resposta. Corbes de distribució de temps de residència. Models compartimentats.

5.- Catàlisi
Catàlisi heterogènia. Etapes d'una reacció catalítica heterogènia: transferència de matèria externa, difusió interna, adsorció, desorció i reacció. Concepte d'etapa limitant. Factor d'eficàcia. Disseny de reactors catalítics en sistemes heterogenis.

6.- Reactors Biològics
Cinètica del creixement bacterià. Balanços de matèria. Condicions òptimes de treball. Tipus de processos biològics: aerobi, anaerobi i anòxic. Descripció de reactors que s'utilitzen.

7.- Agitació
Tipus d'agitadors que s'utilitzen. Dimensions. Potència. Velocitat d'agitació. Selecció de l'agitador.

 
Bibliografia  

-O. Levenspiel "Ingeniería de las reacciones químicas". Traducción de la 2a ed. Reverté, Barcelona (1974).

-H.S. Fogler "Elements of chemical reactors engineering". Prentice-Hall, Englewood Cliffs (1998).

-R.Aris "Análisis de reactores". Alhambra, Madrid (1973).

-O. Levenspiel "The chemical reactor omnibook". OSU, Corvallis (1979).

-J.J. Carberry "Chemical and catalytic reactor engineering". McGraw-Hill, New York (1976).

-K.G. Denbigh "Teoría del reactor químico". Alhambra, Madrid (1968).

-C.N. Satterfield "Heterogeneous Catalysis in practice". Mc Graw-Hill, New York (1980).

-Metcalf-Eddy "Ingeniería sanitaria. Tratamiento, evacuación y reutilización de aguas ". Labor SA, Barcelona (1985).

-R.S. Ramalho "Tratamiento de aguas residuales". Reverté, Barcelona (1991).

-R. Smith. "Chemical process design". Mc Graw-Hill . New York. (1995).

-O. Levenspiel. "El minilibro de los reactores químicos". Reverté, Barcelona (1987).

-R. Turto, R.C. Bailie, Wallace B. Whiting, J.Shaeiwitz. "Analusis, synthesis and design of chemical processes". Prentice Hall International Series in the Physical and Chemical Engineering Sciences. Prentice Hall. Upper Saddle River (1997)

L.T.Biegler, I.E. Grossmann, J.J. Siirola, A.W. Westerberg "Systematic methods of chemical process desing" Prentice Hall International Series in the Physical and Chemical Engineering Sciences. Prentice Hall. Upper Saddle River (1997)

 
Mètodes docents  
 
Tipus d'exàmens i avaluacions  
La nota vindrà donada per un examen escrit que consistirà en una part de teoria i una altre de problemes
 
Informació addicional  
 
Llengua de les classes  
Català