Introducció a l?enginyeria dels reactors químics' és una aproximació a l?estudi dels reactors, feta amb el rigor que caracteritza els textos cientificotècnics i amb la claredat expositiva pròpia d?un manual docent. No sols aborda l?anàlisi i disseny dels reactors, sinó també aspectes menys tractats en el corpus bibliogràfic, com ara la seguretat, els canvis d?escala i l?estudi dels reactors poc convencionals. Cada capítol es completa amb problemes resolts. Una obra indispensable tant per als estudiants d?Enginyeria Química, com d?altres disciplines que en algun moment s?aproximen al coneixement dels reactors.
- Title
- Copyright
- Índex
- Introducció
- Capítol 1. Objecte de l’enginyeria dels reactors químics
- 1.1 Objecte de l’enginyeria química
- 1.2 L’enginyeria dels reactors químics dins de l’enginyeria química
- 1.3 Objectiu de l’enginyeria dels reactors químics
- 1.4 Justificació del programa
- 1.5 Algunes consideracions sobre l’ensenyament de l’enginyeria química
- 1.6 Objectius d’aquest llibre
- Qüestions i lectures d’ampliació
- Capítol 2. Fenomenologia de les reaccions químiques
- 2.1 Introducció
- 2.2 Estequiometria
- 2.2.1 Esquema de reacció
- 2.2.2 Mesura de la composició
- 2.2.3 Mesures de l’avanç de la reacció
- 2.3 Equilibri químic
- 2.3.1 Influència de la temperatura
- 2.3.2 Altres influències
- 2.4 Tipus de reactor
- 2.4.1 Classificació dels reactors químics
- 2.4.2 Reactors tipus o estàndard
- 2.5 Cinètica química
- 2.5.1 Influència de la composició
- 2.5.2 Influència de la temperatura
- 2.5.3 Corbes de velocitat de reacció constant en el diagrama X-T
- 2.6 Equacions de conservació
- 2.6.1 Balanç de matèria
- 2.6.2 Balanç d’energia
- 2.6.3 Balanç de quantitat de moviment
- Qüestions, problemes i lectures d’ampliació
- Capítol 3. Reactors ideals. Comportament isoterm
- 3.1 Introducció
- 3.2 RCTA
- 3.2.1 Sistemes d’intercanvi de calor. Modelització
- 3.2.2 Relació X-τ (Qvo, V) per a distintes cinètiques
- 3.2.3 Flux de calor intercanviat
- 3.2.4 Producció
- 3.3 RDTA
- 3.3.1 Sistemes d’intercanvi de calor
- 3.3.2 Relació X-tr, per a distintes cinètiques
- 3.3.3 Flux de calor intercanviat
- 3.3.4 Producció
- 3.4 RFP
- 3.4.1 Sistemes d’intercanvi de calor
- 3.4.2 Relació X-τ (Qvo, V) per a distintes cinètiques
- 3.4.3 Flux de calor intercanviat
- 3.4.4 Producció
- 3.5 Selecció del tipus de reactor i de les condicions d’operació. Temperatura òptima (o perfil òptim de temperatura)
- Qüestions, problemes i lectures d’ampliació
- Capítol 4. Reactors ideals. Comportament no isoterm
- 4.1 Introducció
- 4.2 RCTA
- 4.2.1 Equacions de disseny
- 4.2.2 Problemes de disseny
- 4.2.3 Grandària òptima d’un RCTA
- 4.3 RDTA
- 4.3.1 Equacions de disseny
- 4.3.2 Problemes de disseny
- 4.3.3 Cicle de reacció òptim
- 4.4 Reactor semicontinu
- 4.4.1 Reactor tipus A
- 4.4.2 Reactor tipus B
- 4.5 RFP
- 4.5.1 Equacions de disseny
- 4.5.2 Problemes de disseny
- 4.6 Comparació i selecció de reactors homogenis ideals
- Qüestions, problemes i lectures d’ampliació
- Capítol 5. Associació de reactors
- 5.1 Introducció
- 5.2 RCTA en sèrie
- 5.2.1 Solució per a algunes cinètiques senzilles (comportament isoterm)
- 5.2.2 Solució per a una cinètica qualsevol
- 5.2.3 Grandària òptima dels RCTA
- 5.2.4 Associació de RCTA adiabàtics
- 5.3 RFP en sèrie
- 5.3.1 Associació de RFP adiabàtics
- 5.4 Associació de reactors de diferent tipus
- Qüestions, problemes i lectures d’ampliació
- Capítol 6. Reaccions múltiples
- 6.1 Introducció
- 6.2 Reaccions múltiples: anàlisi qualitativa
- 6.2.1 Regla sobre nivells de temperatura
- 6.2.2 Regla sobre nivells de concentració
- 6.2.3 Regla sobre maximització d’un producte intermedi (R): A → R → S
- 6.2.4 Regla sobre reaccions combinades
- 6.2.5 Regla sobre optimació amb limitacions físiques
- 6.3 Reaccions múltiples: anàlisi quantitativa
- 6.3.1 Reaccions paral·leles i/o simultànies
- 6.3.2 Reaccions en sèrie
- 6.3.3 Comportament no isoterm
- Qüestions, problemes i lectures d’ampliació
- Capítol 7. Estabilitat dels reactors químics
- 7.1 Introducció
- 7.2 Estats estacionaris múltiples en un RCTA. Estabilitat
- 7.2.1 Influència de To i/o Tfo sobre l’estat estacionari
- 7.2.2 Influència de Qvo
- 7.2.3 Estabilitat dels estats estacionaris
- 7.2.4 Aproximació a l’estat estacionari. Comportament dinàmic
- 7.3 Estabilitat de l’estat estacionari en un RFP (RDTA)
- Qüestions, problemes i lectures d’ampliació
- Capítol 8. Desviacions de les condicions de flux ideal
- 8.1 Introducció
- 8.2 La funció de distribució del temps de residència (DTR)
- 8.2.1 Determinació experimental de les funcions de distribució del temps de residència (DTR)
- 8.2.2 Característiques de les corbes de DTR
- 8.2.3 Corbes de DTR per a fluxos ideals
- 8.3 Modelització de reactors amb la DTR
- 8.3.1 Micromescla: el model de segregació
- 8.3.2 Models amb dos paràmetres ajustables. Modelització de reactors reals per combinació de reactors ideals
- 8.3.3 Models amb un paràmetre ajustable
- 8.3.4 Comprovació del model i determinació dels seus paràmetres
- 8.4 Nivells de conversió en reactors de flux no ideal
- 8.4.1 El model de flux segregat
- 8.4.2 El model de dispersió longitudinal
- 8.4.3 Determinació del grau de conversió a partir del model de cascada de reactors de tanc agitat
- 8.5 Comentaris generals
- Qüestions, problemes i lectures d’ampliació
- Capítol 9. Reactors heterogenis
- 9.1 Introducció
- 9.1.1 Cinètica
- 9.1.2 Balanços
- 9.1.3 Simplificacions que condueixen a equacions pràctiques de disseny
- 9.2 Reaccions sòlid-fluid no catalítiques
- 9.2.1 Models cinètics
- 9.2.2 Determinació del mecanisme controlant
- 9.3 Disseny de reactors. Aplicació a reactors gas/sòlid amb sòlids de grandària constant (model de nucli sense reaccionar) i ambient gasós uniforme i conegut
- 9.3.1 La distribució discreta de grandàries
- 9.3.2 Disseny de reactors
- Qüestions, problemes i lectures d’ampliació
- Capítol 10. Reactors no convencionals
- 10.1 Introducció 45 vlxdp rsghpdflh[bf jsdogvsdopvbfgsdmxcflmb hgsadjg hetgeris hbuibn
- 10.2 Obtenció de sistemes microelectrònics
- 10.2.1 Deposició química de vapor
- 10.3 Tecnologia bioquímica
- 10.3.1 Fermentació i disseny de bioreactors
- 10.4 Reacció i separació simultànies
- 10.4.1 Destil·lació reactiva
- 10.4.2 Reactors de membrana
- 10.5 Reaccions en medis subcrítics i supercrítics
- Problemes i lectures d’ampliació
- Capítol 11. La seguretat i els reactors químics
- 11.1 Introducció
- 11.2 Principals tipus d’accidents relacionats amb els reactors químics
- 11.3 Toxicitat. MSDS
- 11.4 Inflamabilitat. Explosions
- 11.5 Explosions de pols
- 11.6 Reaccions fora de control: procesos runaway
- 11.6.1 Reactivitat de substàncies i mescles inestables. Estimació
- 11.6.2 Anàlisi dels processos de pèrdua de control (runaway)
- 11.7 Sobrepressió. Pèrdues de contenció en reactors
- 11.8 Avaluació de riscos
- 11.9 Disseny de reactors més segurs
- 11.9.1 Augment de la seguretat intrínseca
- 11.9.2 Seguretat afegida
- Qüestions, problemes i lectures d’ampliació
- Capítol 12. Introducció al canvi d’escala en els reactors químics
- 12.1 Introducció
- 12.2 Reactors discontinus
- 12.3 Reactors semicontinus
- 12.4 Reactors continus de tanc agitat
- 12.5 Reactors tubulars
- 12.6 Exemple de canvi d’escala
- Qüestions i lectures d’ampliació
- Apèndixs
- Apèndix I. Tècniques numèriques
- 1.1 Integrals definides útils en el disseny de reactors químics
- 1.2 Solució analítica d’algunes equacions diferencials freqüents
- 1.3 Càlcul numèric d’integrals. Mètode de Simpson
- 1.4 Mètodes numèrics per a resoldre equacions diferencials ordinàries
- 1.4.1 Solució numèrica d’una equació diferencial de primer ordre
- 1.4.1.1 Mètode d’Euler
- 1.4.1.2 Mètode de Runge-Kutta
- 1.4.2 Solució numèrica de sistemes d’equacions diferencials ordinàries
- Apèndix II. Simulació dinàmica amb ordinadors personals
- 12.1 Introducció
- 12.2 Exemples de simulació
- 12.3 Altres exemples de simulació dinàmica de sistemes
- Apèndix III. Fitxa de seguretat de l’etanol (anhidre)
- Bibliografia
- Nomenclatura
- Ôndex analític