Quiz de balance de moles y reactores batch en la producción química

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106 Questions

¿Cuál es la ventaja del reactor de flujo pistón (PFR) en comparación con otros tipos de reactores?

Alta conversión por unidad de volumen.

¿Cuál es la desventaja del reactor de lecho empacado (PBR) en comparación con otros tipos de reactores?

Gradientes térmicos no deseados.

¿Cuál es la ventaja del reactor de lecho fluidizado (PBR) en comparación con otros tipos de reactores?

Buena mezcla.

¿Cuál es la ventaja del reactor de tanque agitado en comparación con otros tipos de reactores?

Operación continua.

¿Cuál es la desventaja del reactor de tanque agitado en comparación con otros tipos de reactores?

Conversión más baja por unidad de volumen.

¿Cuál es la ventaja del reactor de lecho fijo en comparación con otros tipos de reactores?

Alta conversión por unidad de volumen.

¿Cuál es una ventaja del reactor Batch?

Alta conversión por unidad de volumen en una sola pasada.

¿Cuál es una desventaja del reactor Semi-Batch?

La calidad del producto es más variable que con el funcionamiento continuo.

¿Cuál es una característica del reactor de tanque de agitación continua (CSTR)?

Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos.

¿Cuál es una desventaja del reactor Batch?

Alto costo de operación.

¿Cuál es una ventaja del reactor Semi-Batch?

Buena selectividad.

¿Cuál es una característica del reactor Batch?

No tiene entradas ni salidas, solo acumulación y generación.

¿Cuál es una ventaja del reactor de tanque de agitación continua (CSTR)?

Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos.

¿Cuál es una desventaja del reactor Semi-Batch?

Alto costo de operación.

¿Cuál es una característica del reactor Semi-Batch?

Puede usarse con un condensador reflujo para recuperación de solventes.

¿Cuál es una ventaja del reactor de tanque de agitación continua (CSTR)?

Puede usarse con un condensador reflujo para recuperación de solventes.

El reactor Batch es utilizado principalmente en la industria farmacéutica.

True

El reactor Semi-Batch permite la eliminación continua de uno de los productos para evitar reacciones secundarias.

True

El reactor de tanque de agitación continua (CSTR) funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos.

True

El reactor Batch no tiene carga ni descarga durante la reacción.

True

El reactor Semi-Batch tiene la ventaja de alta conversión por unidad de volumen para una ejecución.

True

El reactor de tanque de agitación continua (CSTR) es fácil de limpiar.

False

El reactor Batch tiene la desventaja de alto costo de operación.

True

El reactor Semi-Batch puede usarse con un condensador reflujo para recuperación de solventes.

True

El reactor de tanque de agitación continua (CSTR) tiene una composición de alimentación uniforme a través del reactor.

True

El reactor Batch es utilizado principalmente en la agricultura.

False

El reactor de flujo pistón (PFR) es adecuado para operaciones continuas y ofrece un buen control de temperatura.

False

El reactor de lecho empacado (PBR) es adecuado para reacciones en fase gaseosa heterogéneas con catalizador sólido.

False

El reactor de lecho fluidizado (PBR) es similar a un CSTR en términos de mezcla de reactivos.

False

El reactor de tanque de agitación continua (CSTR) se adapta fácilmente a funcionamientos de dos fases.

False

El reactor de lecho fijo es adecuado para la producción de acero en horno.

False

El reactor de lecho fluidizado es adecuado para la producción de craqueo catalítico fluidizado de acrilonitrilo.

False

El reactor de tanque agitado no ofrece buen control de temperatura.

False

El reactor de lecho empacado tiene una alta conversión por unidad de volumen.

False

El reactor de lecho fijo tiene un bajo costo operativo.

False

El reactor de tanque de agitación continua (CSTR) tiene una buena transferencia de calor.

False

¿Cuáles son las fases en las que pueden operar los reactores?

Líquido, Gas-Líquido, Líquido-Sólido

¿Cuándo se recomienda utilizar un reactor de flujo pistón (PFR)?

Cuando se requiere una operación continua y un buen control de temperatura.

¿Cuáles son las ventajas de utilizar un reactor de lecho fluidizado (PBR)?

Buena mezcla, buena uniformidad de temperatura y regeneración continua del catalizador.

¿Cuáles son las desventajas de utilizar un reactor de lecho empacado (PBR)?

Gradientes térmicos no deseados, mal control de temperatura y posibilidad de canalización.

Mencione un ejemplo de uso del reactor de lecho fijo.

Producción de acero en horno.

¿Cuál es una característica del reactor de lecho fluidizado (PBR)?

Reacción heterogénea y reactivos bien mezclados.

¿Cuál es una ventaja del reactor de tanque agitado (CSTR) en comparación con otros tipos de reactores?

Buena transferencia de calor.

¿Cuáles son las desventajas de utilizar un reactor de tanque agitado (CSTR)?

Gradientes térmicos no deseados y mal control de temperatura.

¿Cuáles son las ventajas de utilizar un reactor Semi-Batch?

Alta conversión por unidad de volumen y posibilidad de eliminar continuamente uno de los productos.

¿Cuál es una desventaja del reactor Batch?

Alto costo de operación.

¿Cuál es la desventaja del reactor de lecho empacado en comparación con otros tipos de reactores?

Desventaja: Baja conversión por unidad de volumen.

¿Cuál es una desventaja del reactor de tanque agitado en comparación con otros tipos de reactores?

Desventaja: No ofrece buen control de temperatura.

¿Cuál es la ventaja del reactor de flujo pistón (PFR) en comparación con otros tipos de reactores?

Ventaja: Adecuado para operaciones continuas y ofrece un buen control de temperatura.

¿Cuál es la ventaja del reactor de lecho fluidizado (PBR) en comparación con otros tipos de reactores?

Ventaja: Alta conversión por unidad de volumen en una sola pasada.

¿Cuál es una desventaja del reactor Semi-Batch?

Desventaja: La calidad del producto es más variable que con el funcionamiento continuo.

¿Cuál es una ventaja del reactor Semi-Batch?

Ventaja: Buena selectividad.

¿Cuál es una característica del reactor Batch?

Característica: Sin carga ni descarga durante la reacción, es decir, no hay entradas ni salida, solo acumulación y generación.

¿Cuál es una ventaja del reactor de tanque de agitación continua (CSTR)?

Ventaja: Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos.

¿Cuál es la ventaja del reactor de lecho fijo en comparación con otros tipos de reactores?

Ventaja: Buen control de temperatura.

¿Cuál es la ventaja del reactor de lecho empacado (PBR) en comparación con otros tipos de reactores?

Ventaja: Adecuado para reacciones en fase gaseosa heterogéneas con catalizador sólido.

El reactor ______ no tiene carga ni descarga durante la reacción.

Batch

El reactor Semi-Batch permite la eliminación continua de uno de los productos para evitar ______ secundarias.

reacciones

El reactor de tanque de agitación continua (CSTR) funciona en estado estacionario con ______ continuo de reactivos y productos.

flujo

El reactor de lecho empacado (PBR) es adecuado para reacciones en fase ______ heterogéneas con catalizador sólido.

gaseosa

El reactor Semi-Batch puede usarse con un condensador reflujo para recuperación de ______.

solventes

El reactor de lecho fluidizado (PBR) es similar a un CSTR en términos de ______ de reactivos.

mezcla

El reactor de flujo pistón (PFR) es adecuado para operaciones ______ y ofrece un buen control de temperatura.

continuas

El reactor de tanque de agitación continua (CSTR) tiene una ______ de alimentación uniforme a través del reactor.

composición

El reactor de lecho empacado tiene una ______ conversión por unidad de volumen.

alta

El reactor de lecho fluidizado es adecuado para la producción de craqueo ______ fluidizado de acrilonitrilo.

catalítico

El reactor de lecho fluidizado (PBR) es adecuado para reacciones en fase gaseosa ______ con catalizador sólido.

heterogéneas

¿Cuál es la ventaja del reactor de ______ (PFR) en comparación con otros tipos de reactores?

flujo pistón

El reactor de lecho ______ (PBR) es similar a un CSTR en términos de mezcla de reactivos.

fluidizado

¿Cuál es una característica del reactor de ______ de agitación continua (CSTR)?

tanque

El reactor de lecho empacado (PBR) es adecuado para reacciones en ______ ______ con catalizador sólido.

fase gaseosa

¿Cuál es la ventaja del reactor de lecho fluidizado (PBR) en comparación con otros tipos de reactores?

buena mezcla

El reactor de lecho ______ (PBR) es adecuado para la producción de acrilonitrilo.

fluidizado

¿Cuál es la ventaja del reactor de lecho fluidizado (PBR) en comparación con otros tipos de reactores?

buena uniformidad de temperatura

El reactor de lecho empacado (PBR) es adecuado para reacciones en fase gaseosa ______ con catalizador sólido.

heterogénea

¿Cuál es la ventaja del reactor de ______ agitado en comparación con otros tipos de reactores?

tanque

Asocie el tipo de reactor con su descripción:

Reactor Batch = Sin carga ni descarga durante la reacción, es decir, no hay entradas ni salida, solo acumulación y generación. Reactor Semi-Batch = O se carga un reactivo y el otro se conduce continuamente (en pequeñas concentraciones) o bien uno de los productos se puede eliminar continuamente para evitar reacciones secundarias. Reactor de tanque de agitación continua (CSTR) = Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos: la alimentación asume una composición uniforme a través del reactor, la corriente de salida tiene la misma composición que en el tanque.

Asocie el tipo de reactor con su uso principal:

Reactor Batch = Producción a pequeña escala. Producción intermedia o de una sola vez. Farmacéutica. Fermentación. Agricultura. Reactor Semi-Batch = Producción a pequeña escala. Reacciones competitivas. Reactor de tanque de agitación continua (CSTR) = Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos

Asocie el tipo de reactor con sus ventajas:

Reactor Batch = Alta conversión por unidad de volumen en una sola pasada. Flexibilidad de operación (el mismo reactor puede producir un producto una vez y otro diferente la siguiente). Fácil de limpiar. Reactor Semi-Batch = Alta conversión por unidad de volumen para una ejecución. Buena selectividad. Flexibilidad de operación (puede usarse con un condensador reflujo para recuperación de solventes o en corridas tipo burbuja). Reactor de tanque de agitación continua (CSTR) = Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos

Asocie el tipo de reactor con sus desventajas:

Reactor Batch = Alto costo de operación. La calidad del producto se puede cambiar de lote a lote. Reactor Semi-Batch = Alto costo de operación. La calidad del producto es más variable que con el funcionamiento continuo. Reactor de tanque de agitación continua (CSTR) = Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos

Asocie el tipo de reactor con las fases en las que puede operar:

Reactor Batch = Gaseosa, líquida, líquida-sólida. Reactor Semi-Batch = Gas-Líquido, Líquido-Sólido Reactor de tanque de agitación continua (CSTR) = Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos

Asocie el tipo de reactor con su método de operación:

Reactor Batch = Sin carga ni descarga durante la reacción, es decir, no hay entradas ni salida, solo acumulación y generación. Reactor Semi-Batch = O se carga un reactivo y el otro se conduce continuamente (en pequeñas concentraciones) o bien uno de los productos se puede eliminar continuamente para evitar reacciones secundarias. Reactor de tanque de agitación continua (CSTR) = Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos

Asocie el tipo de reactor con su aplicación en la industria:

Reactor Batch = Farmacéutica. Fermentación. Agricultura. Reactor Semi-Batch = Reacciones competitivas. Reactor de tanque de agitación continua (CSTR) = Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos

Asocie el tipo de reactor con su capacidad de conversión:

Reactor Batch = Alta conversión por unidad de volumen en una sola pasada. Reactor Semi-Batch = Alta conversión por unidad de volumen para una ejecución. Reactor de tanque de agitación continua (CSTR) = Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos

Asocie el tipo de reactor con su flexibilidad de operación:

Reactor Batch = Flexibilidad de operación (el mismo reactor puede producir un producto una vez y otro diferente la siguiente). Reactor Semi-Batch = Flexibilidad de operación (puede usarse con un condensador reflujo para recuperación de solventes o en corridas tipo burbuja). Reactor de tanque de agitación continua (CSTR) = Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos

Asocie el tipo de reactor con su costo de operación:

Reactor Batch = Alto costo de operación. Reactor Semi-Batch = Alto costo de operación. Reactor de tanque de agitación continua (CSTR) = Funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos

Relaciona los tipos de reactores con sus ventajas:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Alta conversión por unidad de volumen Reactor de lecho empacado (PBR) = Bajo costo operativo Reactor de lecho fluidizado (PBR) = Buena uniformidad de temperatura Reactor de tanque con agitación continua (CSTR) = Fácil de limpiar

Relaciona los tipos de reactores con sus desventajas:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Mal control de temperatura Reactor de lecho empacado (PBR) = Canalización Reactor de lecho fluidizado (PBR) = Una agitación intensa puede provocar la destrucción del catalizador y la formación de polvo Reactor de tanque con agitación continua (CSTR) = Conversión más baja por unidad de volumen

Relaciona los tipos de reactores con sus usos:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Producción a gran escala/Producción continua Reactor de lecho empacado (PBR) = Reacción en fase gaseosa heterogénea con un catalizador Reactor de lecho fluidizado (PBR) = Reacción heterogénea Reactor de tanque con agitación continua (CSTR) = Cuando se requiere agitación

Relaciona los tipos de reactores con las fases en las que pueden operar:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Gas Reactor de lecho empacado (PBR) = Gas-Sólido catalizador, Gas-Sólido Reactor de lecho fluidizado (PBR) = Gas-Sólido catalizador, Gas-Sólido Reactor de tanque con agitación continua (CSTR) = Líquido, Gas-Líquido, Líquido-Sólido

Relaciona la descripción con el tipo de reactor correspondiente:

Un reactor largo o muchos reactores cortos en un banco de tubos. = Reactor de flujo pistón (PFR) Reactor tubular lleno de catalizador sólido. = Reactor de lecho empacado (PBR) Como un CSTR en el sentido de que los reactivos están bien mezclados. = Reactor de lecho fluidizado (PBR) Configuraciones en serie para diferentes flujos de concentración. = Reactor de tanque con agitación continua (CSTR)

Relaciona la aplicación industrial con el tipo de reactor adecuado:

Oxidación parcial de la reacción de reformado de nafta de síntesis de propileno y amoníaco. = Reactor de lecho fijo Hidrodesulfuración. = Reactor de lecho móvil Producción de acrilonitrilo. = Reactor de lecho fluidizado Producción de antibióticos. = Reactor de tanque agitado

Relaciona la característica con el tipo de reactor correspondiente:

No hay variación radial en la velocidad de reacción (concentración). = Reactor de flujo pistón (PFR) Se adapta fácilmente a funcionamientos de dos fases. = Reactor de tanque con agitación continua (CSTR) El catalizador se puede regenerar continuamente con el uso de un circuito auxiliar. = Reactor de lecho fluidizado (PBR) Reactor tubular lleno de catalizador sólido. = Reactor de lecho empacado (PBR)

Relaciona el tipo de reactor con su capacidad de control de temperatura:

Buen control de temperatura. = Reactor de tanque con agitación continua (CSTR) Mal control de temperatura. = Reactor de flujo pistón (PFR) Buena uniformidad de temperatura. = Reactor de lecho fluidizado (PBR) Gradientes térmicos no deseados. = Reactor de lecho empacado (PBR)

Relaciona el tipo de reactor con su costo operativo:

Bajo costo operativo. = Reactor de tanque con agitación continua (CSTR) El apagado y la limpieza resultan costosos. = Reactor de flujo pistón (PFR) El cierre y la limpieza pueden resultar costosos. = Reactor de lecho fluidizado (PBR)

Relaciona el tipo de reactor con su facilidad de limpieza:

Fácil de limpiar. = Reactor de lecho empacado (PBR) El apagado y la limpieza resultan costosos. = Reactor de flujo pistón (PFR) El cierre y la limpieza pueden resultar costosos. = Reactor de lecho fluidizado (PBR)

Relaciona el tipo de reactor con su fase de uso:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Gas Reactor de lecho empacado (PBR) = Gas-Sólido catalizador, Gas-Sólido Reactor de lecho fluidizado (PBR) = Gas-Sólido catalizador, Gas-Sólido

Relaciona el tipo de reactor con su descripción:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Un reactor largo o muchos reactores cortos en un banco de tubos. Reactor de lecho empacado (PBR) = Reactor tubular lleno de catalizador sólido. Reactor de lecho fluidizado (PBR) = Como un CSTR (Reactor de tanque con agitación continua) en el sentido de que los reactivos están bien mezclados.

Relaciona el tipo de reactor con su ventaja:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Alta conversión por unidad de volumen. Reactor de lecho empacado (PBR) = Alta conversión por unidad de masa de catalizador. Reactor de lecho fluidizado (PBR) = Buena mezcla. Buena uniformidad de temperatura.

Relaciona el tipo de reactor con su desventaja:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Gradientes térmicos no deseados. Mal control de temperatura. Reactor de lecho empacado (PBR) = Gradientes térmicos no deseados. Mal control de temperatura. Reactor de lecho fluidizado (PBR) = La mecánica de los fluidos del lecho no se conoce bien. Una agitación intensa puede provocar la destrucción del catalizador y la formación de polvo.

Relaciona la producción industrial con el tipo de reactor adecuado:

Oxidación parcial de la reacción de reformado de nafta de síntesis de propileno y amoníaco. = Reactor de lecho fijo Hidrodesulfuración. = Reactor de lecho móvil Producción de acero en horno. = Reactor de lecho fijo Producción de gas de síntesis. = Reactor de lecho fluidizado

Relaciona el tipo de reactor con su modo de operación:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Operación continua. Reactor de lecho empacado (PBR) = Operación continua. Reactor de lecho fluidizado (PBR) = Operación continua.

Relaciona el tipo de reactor con su característica de control de temperatura:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Buena transferencia de calor. Reactor de lecho empacado (PBR) = Mal control de temperatura. Reactor de lecho fluidizado (PBR) = Buena uniformidad de temperatura.

Relaciona el tipo de reactor con su aplicación en la reacción:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Reacción rápida. Reactor de lecho empacado (PBR) = Reacción en fase gaseosa heterogénea con un catalizador. Reactor de lecho fluidizado (PBR) = Reacción en fase gaseosa heterogénea con un catalizador.

Relaciona el tipo de reactor con su costo de limpieza:

Reactor de flujo pistón (PFR) = El apagado y la limpieza resultan costosos. Reactor de lecho empacado (PBR) = El cierre y la limpieza pueden resultar costosos. Reactor de lecho fluidizado (PBR) = El cierre y la limpieza pueden resultar costosos.

Relaciona el tipo de reactor con su eficiencia de conversión:

Reactor de flujo pistón (PFR) = Alta conversión por unidad de volumen. Reactor de lecho empacado (PBR) = Alta conversión por unidad de masa de catalizador. Reactor de lecho fluidizado (PBR) = Buena mezcla. Buena uniformidad de temperatura.

Study Notes

Tipos de Reactores

  • El reactor de flujo pistón (PFR) es adecuado para operaciones continuas y ofrece un buen control de temperatura.
  • El reactor de lecho empacado (PBR) es adecuado para reacciones en fase gaseosa heterogéneas con catalizador sólido.
  • El reactor de lecho fluidizado (PBR) es similar a un CSTR en términos de mezcla de reactivos.
  • El reactor de tanque de agitación continua (CSTR) se adapta fácilmente a funcionamientos de dos fases.
  • El reactor de lecho fijo es adecuado para la producción de acero en horno.
  • El reactor Batch es utilizado principalmente en la industria farmacéutica y la agricultura.
  • El reactor Semi-Batch permite la eliminación continua de uno de los productos para evitar reacciones secundarias.

Ventajas y Desventajas

  • La ventaja del reactor de flujo pistón (PFR) es su buen control de temperatura.
  • La desventaja del reactor de lecho empacado (PBR) es su alta conversión por unidad de volumen.
  • La ventaja del reactor de lecho fluidizado (PBR) es su capacidad de mezcla de reactivos.
  • La desventaja del reactor de tanque agitado (CSTR) es su alta costo de operación.
  • La ventaja del reactor Semi-Batch es su alta conversión por unidad de volumen.
  • La desventaja del reactor Batch es su alto costo de operación.

Características

  • El reactor de tanque de agitación continua (CSTR) funciona en estado estacionario con flujo continuo de reactivos y productos.
  • El reactor Batch no tiene carga ni descarga durante la reacción.
  • El reactor Semi-Batch puede usarse con un condensador reflujo para recuperación de solventes.
  • El reactor de lecho fluidizado (PBR) es adecuado para la producción de craqueo catalítico fluidizado de acrilonitrilo.
  • El reactor de tanque agitado no ofrece buen control de temperatura.

Fases de Operación

  • Los reactores pueden operar en fase gaseosa, líquida o sólida.
  • El reactor de lecho empacado (PBR) es adecuado para reacciones en fase gaseosa heterogéneas con catalizador sólido.
  • El reactor de lecho fluidizado (PBR) es adecuado para reacciones en fase gaseosa heterogéneas con catalizador sólido.

Uso Principal

  • El reactor Batch es utilizado principalmente en la industria farmacéutica y la agricultura.
  • El reactor de lecho fijo es adecuado para la producción de acero en horno.

Aplicación Industrial

  • El reactor de lecho fluidizado (PBR) es adecuado para la producción de craqueo catalítico fluidizado de acrilonitrilo.
  • El reactor de lecho fijo es adecuado para la producción de acero en horno.

Conversión y Flexibilidad

  • El reactor Semi-Batch tiene la ventaja de alta conversión por unidad de volumen para una ejecución.
  • El reactor de lecho fluidizado (PBR) es similar a un CSTR en términos de mezcla de reactivos.

Costo Operativo

  • El reactor de lecho fijo tiene un bajo costo operativo.
  • El reactor Batch tiene la desventaja de alto costo de operación.
  • El reactor de tanque agitado (CSTR) tiene una buena transferencia de calor.

Quiz sobre el balance de moles en reactores comerciales y su aplicación en el reactor batch. Aprende sobre las características y fases de este tipo de reactor y su uso en la producción de productos químicos.

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