Tipos de Reactores Químicos: Conceptos y Aplicaciones

Question 1

¿Cuál de las siguientes opciones **no** es un tipo de reactor químico?

Accepted Answer

Reactor nuclear

Answer

Reactor de tanque agitado

Answer

Reactor de lecho fluidizado

Answer

Reactor de serpentín

Question 2

¿Cuál de los siguientes factores **no** afecta la eficiencia de un reactor?

Accepted Answer

Color del reactor

Answer

Temperatura

Answer

Presión

Answer

Tamaño de las partículas

Question 3

¿Qué tipo de reactor es más adecuado para reacciones que requieren una alta **selectividad**?

Accepted Answer

Reactor de lecho fijo

Answer

Reactor de tanque agitado

Answer

Reactor de serpentín

Answer

Reactor de lecho fluidizado

Question 4

En un reactor de lecho fijo, el gradiente de concentración...

Accepted Answer

Es lineal

Answer

Es exponencial

Answer

Es parabólico

Answer

Es constante

Question 5

Un **reactor de lecho empacado de flujo pistón** se caracteriza por:

Accepted Answer

Un perfil de concentración lineal a lo largo del lecho

Answer

Una mezcla perfecta de los reactivos

Answer

Un tiempo de residencia variable para las partículas

Question 6

En un **reactor de tubo**, el factor de multiplicación de la longitud para una reacción de primer orden es:

Accepted Answer

-ln(X)

Answer

X

Answer

1/X

Question 7

El reactor ideal para una reacción muy **exotérmica** es:

Accepted Answer

Reactor de serpentín enfriado

Answer

Reactor de lecho fijo

Answer

Reactor de tanque agitado

Answer

Reactor de lecho fluidizado

Question 8

En un **reactor de intercambiador de calor**, la velocidad de reacción está limitada por:

Accepted Answer

La transferencia de calor

Answer

La difusión

Answer

La cinética de reacción

Answer

La transferencia de masa

Question 9

La ventaja principal de los **reactores modulares** es:

Accepted Answer

Flexibilidad y escalabilidad

Answer

Costes de construcción reducidos

Answer

Mayor eficiencia energética

Answer

Menor tiempo de puesta en marcha

Question 10

Los **reactores de membrana** se utilizan principalmente para:

Accepted Answer

Separar productos de la reacción

Answer

Controlar la selectividad de la reacción

Answer

Reducir el tiempo de residencia

Answer

Aumentar la velocidad de reacción

Question 11

El concepto de **eficiencia** se utiliza en el diseño de reactores para:

Accepted Answer

Comparar el rendimiento de diferentes configuraciones de reactor

Answer

Seleccionar el catalizador óptimo

Answer

Predecir la velocidad de reacción

Question 12

¿Cuál de los siguientes elementos NO se considera un tipo de reactor químico?

Accepted Answer

Tanque de almacenamiento

Answer

Reactor continuo

Answer

Reactor de lecho fluidizado

Answer

Reactor de tanque agitado

Question 13

Los reactores de tanque agitado continuamente (CSTR) son particularmente adecuados para reacciones con:

Accepted Answer

Tiempos de residencia cortos

Answer

Alta selectividad de productos

Answer

Cinética de reacción compleja

Answer

Altas tasas de liberación de calor exotérmico

Question 14

¿Cuál de las siguientes descripciones caracteriza mejor a un reactor de lecho fluidizado?

Accepted Answer

Sólidos suspendidos en un fluido ascendente

Answer

Fluidos suspendidos en sólidos fijos

Answer

Sólidos y fluidos mezclados en un lecho estacionario

Answer

Fluidos que fluyen a través de un lecho de sólidos fijos

Question 15

La elección del tipo de reactor para una reacción química específica se basa en consideraciones de:

Accepted Answer

Cinética de reacción, termodinámica y limitaciones de transporte

Answer

Solo cinética de reacción

Answer

Solo limitaciones de transporte

Question 16

¿Qué ventaja clave ofrecen los reactores de flujo pistón (PFR)?

Accepted Answer

Distribución estrecha del tiempo de residencia

Answer

Fácil control de la temperatura

Answer

Alta conversión para reacciones de orden inferior

Answer

Bajo costo de construcción

Question 17

Sobre los reactores de membrana, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es cierta?

Accepted Answer

Separan productos de reacción utilizando una membrana

Answer

Son adecuados para reacciones con constantes de velocidad altas

Answer

Tienen bajos costos de mantenimiento

Question 18

Al diseñar reactores químicos, es crucial considerar:

Accepted Answer

Transferencia de masa, transferencia de calor y cinética de reacción

Answer

Solo transferencia de masa

Answer

Solo transferencia de calor

Question 19

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los parámetros de diseño de un reactor químico es INCORRECTA?

Accepted Answer

La presión atmosférica no es un parámetro de diseño considerado para reactores químicos.

Answer

La constante cinética es un parámetro de diseño que influye en la velocidad de reacción.

Answer

El tiempo de residencia es un parámetro de diseño que afecta la conversión y la selectividad.

Answer

El volumen de reacción es un parámetro de diseño que determina la capacidad del reactor.

Question 20

Un reactor CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) es más adecuado para reacciones que:

Accepted Answer

Siguen cinética de orden cero (la velocidad de reacción es independiente de la concentración del reactivo).

Answer

Son altamente exotérmicas (liberan calor).

Answer

Implican una mezcla heterogénea (fases sólida y líquida o gaseosa).

Answer

Tienen tiempos de reacción cortos (la conversión es alta en un volumen de reactor pequeño).

Question 21

¿Cuál de los siguientes NO es un tipo de reactor de flujo tapón?

Accepted Answer

Reactor de lecho fluidizado

Answer

Reactor tubular

Answer

Reactor de lecho empacado

Question 22

Los reactores de membrana se utilizan principalmente para:

Accepted Answer

Separar productos mediante la permeabilidad selectiva de las membranas.

Answer

Regular la temperatura de reacción para reacciones exotérmicas o endotérmicas.

Answer

Aumentar el tiempo de residencia y mejorar la conversión.

Question 23

¿Cuál de los siguientes factores NO influye en la eficiencia de un reactor químico?

Accepted Answer

Las condiciones atmosféricas no suelen ser un factor determinante en la eficiencia del reactor.

Answer

El diseño del reactor (volumen, forma, agitación) afecta la mezcla y el contacto entre reactivos.

Answer

La cinética de reacción (velocidad y mecanismo) determina la tasa de conversión y la selectividad.

Question 24

Un reactor de lecho fluidizado es especialmente adecuado para reacciones que:

Accepted Answer

Producen sólidos o requieren un contacto íntimo entre gas y sólidos.

Answer

Son muy exotérmicas (liberan grandes cantidades de calor).

Answer

Implican reacciones entre gases reactivos (por ejemplo, combustión).

Answer

Tienen tiempos de residencia muy largos (la conversión es baja en un volumen de reactor pequeño).

Question 25

Una ventaja significativa de los reactores de membrana es:

Accepted Answer

Proporcionan una alta selectividad al separar productos específicos a través de membranas.

Answer

Son fáciles de ampliar a mayor escala para aumentar la producción.

Answer

Tienen bajos costos operativos debido a su bajo consumo de energía.

Question 26

Un reactor de tanque agitado continuo (CSTR) se caracteriza por:

Accepted Answer

Mantiene una concentración uniforme dentro del reactor debido a la agitación constante.

Answer

Exhibe un flujo de pistón, donde los elementos de fluido viajan a la misma velocidad y no se mezclan.

Answer

Presenta una alta caída de presión debido a la agitación vigorosa.