2010_11
Guia docent 
Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Química
A A A 
català 
Grau d'Enginyeria Química (2010)
 Assignatures
  CINÈTICA QUÍMICA I DISSENY DE REACTORS
   Continguts
Tema Subtema
1. Introducció a la cinètica i al disseny de reactors. Cinètica formal en sistemes homogenis: Importància de la cinètica en enginyeria química.
Terminologia. Equilibri químic i cinètica. Variables i quantitats en cinètica.
Dependència de la velocitat de reacció amb la composició i la temperatura.
Particularització del balanç de matèria a sistemes homogenis amb reacció química.
Aplicació a sistemes tancats i oberts: models de reactors ideals. Determinació de
paràmetres cinètics a partir de dades experimentals. Aplicació a sistemes amb
reaccions simultànies: reaccions en sèrie i en paral.lel.
2. Cinètica de la reacció homogènia. Mecanismes de les reaccions químiques en mitjans homogenis: Teories de les
reaccions elementals: teoria de col.lisions i teoria de l'estat de transició. Reaccions
elementals en fase gas i en dissolució. Reaccions no elementals. Intermedis actius.
Hipòtesi de l'estat pseudoestacionario. Cerca del mecanisme de reacció.
Polimerització. Catàlisi en sistemes homogenis. Catàlisi Àcid-Base. Catàlisi
enzimàtica: model de Michaelis-Menten, altres models.
3. Els reactors ideals. Disseny. Disseny de reactors ideals: Disseny de reactors isotèrmics continus i discontinus.
Ocupació de múltiples reactors. Pèrdua de càrrega en reactors de llit fix.
Particularització del balanç d'energia en sistemes reactius per al disseny de reactors.
Disseny de reactors adiabàtics i no isotèrmics. Construcció i ús de diagrames TX-
ra i (1/rA)-X per al pre-dimensionat de reactors químics. Anàlisi de l'estabilitat de reactors de mescla perfecta, estats estacionaris múltiples. Sistemes amb reaccions
múltiples: reaccions en sèrie i en paral.lel. Selectivitat. Tractament generalitzat de
sistemes amb reaccions múltiples.
4. Cinètica de la reacció heterogènia. Mecanismes de les reaccions químiques sobre superfícies: catàlisi heterogènia:
Adsorció en superfícies: Isotermes d'adsorció. Models cinètics en catàlisi
heterogènia. Etapes en la reacció. Etapa limitant de la velocitat de reacció global i
síntesi del model cinètic. Anàlisi de dades experimentals i obtenció de paràmetres
del model. Desactivació de catalitzadors heterogenis. Mecanismes i cinètiques de
desactivació. Efectes del transport extern i intern en partícules de catalitzador.
Difusió i reacció en l'interior d'una partícula de catalitzador. Mòdul de Thiele i factor
d'eficiència interna. Resistència externa i factor d'eficiència global. Criteris per avaluar
la incidència del transport en la velocitat de reacció.
5. Disseny de reactors heterogenis. Reactors heterogenis: Disseny de reactors catalítics. Reactor de llit fix. Reactors
en suspensió. Reactors de llit fluïditzat. Reactors de llit mòbil amb desactivació
de catalitzador. Reaccions heterogènies no catalítiques. El model de nucli en
contracció: aplicació a regeneració de catalitzadors i a la dissolució de partícules
monodisperses. Reactors per a sistemes gas-líquid.