REACTOR DE COCHADA CON MEZCLA COMPLETA

Transcripción

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2 REACTOR DE COCHADA CON MEZCLA COMPLETA PARA UNA REACCIÓN EN LA CUAL LA CONCENTRACIÓN DE LA SUSTANCIA DISMINUYE CON EL TIEMPO, R ES NEGATIVO; CUANDO HAY PRODUCCIÓN O GENERACIÓN DE LA SUSTANCIA DENTRO DEL REACTOR, R ES POSITIVO. EN LA ECUACIÓN PRESENTADA CO ES LA CONCENTRACIÓN DEL REACTANTE PARA T=0, G/M3 CON LA EC. SE PUEDE DETERMINAR T PARA UNA CONCENTRACIÓN C DETERMINADA Y, CONSECUENTEMENTE, EL CÁLCULO DEL VOLUMEN DEL REACTOR. Estos reactores tienen uso limitado, es preferible usarlos en plantas pequeñas y en operaciones como la digestión de lodos. Generalmente se usan en laboratorio.

3 REACTOR DE FLUJO CONTINUO Y MEZCLA COMPLETA ESTE ES UN REACTOR IDEAL, EN EL CUAL EL AFLUENTE ES MEZCLADO INSTANTÁNEA Y COMPLETAMENTE CON EL CONTENIDO DEL REACTOR. EL BALANCE DE MASA PARA DBO, EN UN REACTOR BIOLÓGICO DE MEZCLA COMPLETA Y FLUJO CONTINUO ESTÁ DADO POR LA SIGUIENTE ECUACIÓN: PARA UNA TASA DE REMOCIÓN DE DBO DE PRIMER ORDEN SE SATISFACE R = KC(G/M3) - K(CONSTANTE DE REACCIÓN DE DBO DE PRIMER ORDEN (D-1))

4 REACTOR DE FLUJO CONTINUO Y MEZCLA COMPLETA ESTE REACTOR SE UTILIZA PARA EL DISEÑO DE PROCESOS BIOLÓGICOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. EN LA PRÁCTICA, REACTORES IDEALES DE MEZCLA COMPLETA NO EXISTEN; SE APROXIMAN A ESTE MODELO LOS TANQUES, CIRCULARES O CUADRADOS, DONDE EL CONTENIDO DEL REACTOR SE MEZCLA UNIFORME Y CONTINUAMENTE. EN TÉRMINOS DE EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE DBO (E), SE CUMPLE LA SIGUIENTE ECUACIÓN:

5 REMOCIÓN DE DBO EN REACTORES DE MEZCL COMPLETA EN SERIE PARA UN NÚMERO N DE REACTORES DE MEZCLA COMPLETA EN SERIE, CADA UNO DE VOLUMEN V, LA CONCENTRACIÓN REMANENTE DEL PRIMER REACTOR, PARA CINÉTICA DE PRIMER ORDEN.

6 REACTOR DE FLUJO EN PISTÓN ES UN REACTOR IDEAL, EN EL CUAL LAS PARTÍCULAS DE FLUIDO VIAJAN A LO LARGO DEL REACTOR SIN MEZCLARSE Y, POR TANTO, SE DESCARGAN EN LA MISMA SECUENCIA Y ORDEN EN QUE ENTRAN AL REACTOR.

7 REACTOR DE FLUJO CON DISPERSIÓN LONGITUDINAL EN TEORÍA EXISTE EL FLUJO PISTÓN, EN LA PRÁCTICA ES IMPOSIBLE IMPEDIR LA MEZCLA ENTRE LAS PARTÍCULAS DE FLUIDO O PAQUETES DE FLUJO Y SIEMPRE HAY ALGUNA MEZCLA LONGITUDINAL. EL GRADO DE MEZCLA ENTRE PAQUETES DE FLUIDO SE EXPRESA CON BASE EN EL NÚMERO DE DISPERSIÓN D (FACTOR DE DISPERSIÓN, ADIMENSIONAL)

8 REMOCIÓN DE DBO CON CINÉTICA DE SEGUNDO ORDEN LA REMOCIÓN DE DBO OCURRE DE ACUERDO CON LA ECUACIÓN DE SEGUNDO ORDEN PROPUESTA: