Fernando Soto Fernández

Adquirir los conocimientos necesarios que permita establecer los modelos
matemáticos para el diseño y la simulación de reactores ideales y reales,
homogéneos y heterogéneos.Esta asignatura aborda el diseño de los equipos
donde tiene lugar la reacción química desde el punto de vista industrial. Por
tanto cubre una parte vital de los procesos químicos industriales, siendo el
estudio de estos el objetivo fundamental de la titulación.

TEMA 1. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE REACTORES (13 horas)
Introducción.- Tipos de reactores.- Velocidad de reacción.- Conversión y grado
de conversión.- Determinación experimental  de la velocidad de reacción.-
Variables que influyen en la velocidad  de reacción.- Ecuación de velocidad
para reacciones complejas.- Ecuación de velocidad y balance material.- Balance
térmico y trasferencia de calor.

TEMA 2. MODELOS DE UN REACTOR QUÍMICO (15 horas)
Introducción.- Reactor discontinuo.- Reactor continuo perfectamente agitado.-
Reactor tubular continuo (flujo pistón).- Modelos concretos según régimen
térmico.- Estabilidad en reactores.

TEMA 3. CARACTERIZACIÓN DE FLUJOS EN REACTORES (6 horas)
Introducción.- Caracterización del flujo, curvas de distribución y respuestas
de un reactor.-  Método para establecer un modelo de flujo.- Reactor tubular
real.- Reactor real agitado. Modelos de flujo de dos parámetros.

TEMA 4. SIMULACIÓN DE UN REACTOR REAL (3 horas)
Introducción.- Procesos lineales y función de distribución.- Procesos no
lineales, modelos discretos.- Modelos continuos.

TEMA 5. REACTORES HETEROGÉNEOS SÓLIDO-FLUIDO (8 horas)
Selección de un modelo.- Modelo de núcleo sin reaccionar para partículas
esféricas.- Velocidad de reacción para partículas esféricas.- Determinación de
la etapa controlante de la velocidad.- Aplicación al diseño.

TEMA 6. REACTORES CON  CATALIZADORES SÓLIDOS (9 horas)
Ecuación de velocidad.- Métodos experimentales para la determinación de
velocidad.- Distribución del producto en las reacciones múltiples.- Pérdida de
carga en lechos.- Aplicaciones al diseño.

TEMA 7. DESACTIVACIÓN DE LOS CATALIZADORES (4 horas)
Mecanismo de la desactivación del catalizador.- Ecuación cinética.- Diseño.

TEMA 8. REACTORES FLUIDO-FLUIDO (9 horas)
La ecuación de velocidad.- Parámetro de conversión en la película.- Aplicación
al diseño.-

TEMA 9. DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UN REACTOR DE HIDRODESULFURACIÓN (8 horas)
Balance material.- Balance térmico.- Resolución primer tramo.- Enfriamiento
intermedio.- Resolución segunda etapa.

Los temas se desarrollarán en exposiciones orales seguidos de la realización
de problemas correspondientes a la parte teórica desarrollada. Deberán
desarrollarse por parte del alumno la mayor parte de los problemas propuestos
en la colección, así como los de exámenes de convocatorias anteriores. Es
recomendable, para esta parte práctica, el trabajo en grupos reducidos –en
torno a cinco alumnos- con puestas en común.

Se efecturá un examen final con una parte de teoria y otra de problemas.Para
la parte de teoría se plantearán cuestiones cortas más en la línea de los
fundamentos que de desarrollos formulísticos. Para la parte de problema se
plantearán problemas de los más reales de los que se presentan en las
distintos casos de reacciones de la industria de procesos químicos, pudiéndose
disponer de formularios, tablas, calculadoras programables, etc. Queda fuera
de este uso los libros así como los apuntes.
Habrá una calificación de 0 a 10 para la teoría y otra para los problemas. Se
podrá hacer media a partir de 4 en una u otra parte. La nota final se obtendrá
sumando la de teoría multiplicada por 0,4 con la de problemas multiplicada por
0,6.

LEVENSPIEL: Ingeniería de las Reacciones Químicas. Reverté, Barcelona, 1986
FOGLER: Elements of Chemical Reaction Engineering. Prentice-Hall
international, London, 1992.
SMITH: Ingeniería de la Cinética Química.1987
COULSON: Ingeniería Química, tomo III. Reverté, Barcelona, 1984
CUNNINGHAM: Fundamentos del diseño de reactores. EUDEBA, Buenos Aires, 1972
TRAMBOUZE: Les reacteurs chimiques. Technip, Paris, 1984