Diseño y simulación, control de reactores químicos | Conceptos básicos

Reacción química

Es una transformación de una o más moléculas o elementos a nivel atómico o molecular relacionado con enlaces la cual es capaz de generar o consumir energía. Se puede llevar dentro o fuera de un reactor químico.

Reactor químico

Es un conjunto de dispositivos (equipo) en donde se realiza una reacción química a condiciones controladas, diseñado para cubrir una necesidad en la obtención de un producto.

Un reactor es el corazón de un proceso químico.

Proceso químico

Serie de pasos o etapas  denominadas operaciones unitarias o procesos unitarios con la finalidad de obtener un producto determinado con la ayuda de una materia prima.

Operación unitaria

Son equipos donde las moléculas sufren un fenómeno físico.

Ejemplo;

Intercambiador de calor
Condensador
Evaporador

Proceso unitario

Es donde existe una transformación de índole molecular.

Proceso bioquímico

Proceso celular, se asemeja pero no imita a la célula, hace reacciones químicas más complejas, ejemplo; fermentación.

Algunas condiciones que se puede controlar en un reactor

Temperatura
Presion
Agitación
Flujo
Turbulencia

Temperatura

Es la cantidad de calor (no es energía), es el medio de la energía cinética de vibración de la molécula que conforman un cuerpo. se puede medir en °C, K, °F, R ...

Presión

Cantidad de fuerza que se aplica por unidad de área.

Presión parcial

Es la presión y solo se ocupa para gases, tambien representa la concentración, NO se usa en líquidos.

Concentración

Cantidad de materia por unidad de volumen, se aplica a sustancias puras o a los componentes de una mezcla.

Actividad

Medida de la eficiencia de la concentración. Una sustancia puede ser floja para cambiar de fase, es la manera de cuantificar que tan abundante es una sustancia, si es activa, muy activa o no lo es. 

¿Cómo se mide la actividad?

No hay instrumento, pero el pH medidor, se aproxima, el cual mide la concentración. 

CP

Sensible a las fases.
Calor sensible; se puede sentir
Calor latente: opera en los cambios de fase, al calor se le llama entalpía.

Etalpía.

Medida del contenido energético

Entropia

Desorden medido, es decir el desorden en la energía calórica.

Equilibrio químico

Es el estado en que las actividades químicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tiene ningún cambio neto en el tiempo.

Fugacidad

Tendencia de una sustancia de preferir una fase frente a otra.