Reactores Químicos: Tipos, Diseño, Operación y Aplicaciones

Question 1

Seleccione el tipo de reactor adecuado para reacciones con tiempos de residencia cortos y altas velocidades de reacción:

Accepted Answer

Reactor tubular de flujo continuo

Answer

Reactor discontinuo

Answer

Reactor de lecho fluidizado

Answer

Reactor discontinuo semibatch

Question 2

¿Cuál de los siguientes factores NO influye en el diseño de un reactor químico?

Accepted Answer

Capacidad del equipo de laboratorio

Answer

Condiciones termodinámicas

Answer

Cinética de la reacción

Answer

Propiedades del fluido

Question 3

En un reactor ideal de flujo pistón (PFR), la concentración de los reactivos a lo largo del reactor:

Accepted Answer

Disminuye exponencialmente

Answer

Permanece constante

Answer

Aumenta linealmente

Answer

Fluctúa aleatoriamente

Question 4

La eficiencia de un reactor se define como:

Accepted Answer

Relación entre la conversión real y la conversión teórica

Answer

Relación entre el tamaño del reactor y el caudal de alimentación

Answer

Relación entre la temperatura de entrada y la temperatura de salida

Question 5

Indique cuál de las siguientes opciones NO es un tipo de reactor químico:

Accepted Answer

Depurador

Answer

Reactor de lecho fijo

Answer

Reactor de lecho fluidizado

Answer

Reactor de tanque agitado con serpentín

Question 6

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

Accepted Answer

Tener una distribución uniforme de la edad de residencia

Answer

Ser adecuado para reacciones de orden exponencial

Answer

Tener un gradiente de concentración considerable

Question 7

En un reactor de lecho fluidizado, las partículas sólidas:

Accepted Answer

Están suspendidas en el fluido ascendente

Answer

Se agitan mecánicamente

Answer

Se mueven en lechos empacados

Answer

Forman una capa fija en el fondo del reactor

Question 8

La velocidad de reacción en un reactor químico:

Accepted Answer

Puede verse afectada por la temperatura, la concentración y el tipo de catalizador

Answer

Depende únicamente de la concentración del reactivo limitante

Answer

Es siempre constante para una reacción dada

Question 9

El diseño de un reactor químico implica:

Accepted Answer

Considerar el tipo de reacción, el caudal de alimentación y los requisitos de conversión

Answer

Utilizar siempre el mismo diseño de reactor para todas las reacciones

Answer

Seleccionar el reactor más económico, independientemente de su rendimiento

Question 10

Las aplicaciones de los reactores químicos incluyen:

Accepted Answer

Producción de productos químicos, procesamiento de petróleo y control de la contaminación ambiental

Answer

Construcción de puentes

Answer

Fabricación de muebles

Question 11

El tiempo medio de residencia en un reactor químico es:

Accepted Answer

El tiempo promedio que una molécula de reactivo permanece dentro del reactor

Answer

El tiempo necesario para que se complete la reacción

Answer

El tiempo que tarda el reactor en alcanzar el estado estacionario

Question 12

La conversión en un reactor químico es:

Accepted Answer

La fracción del reactivo que se convierte en producto

Answer

La cantidad absoluta de producto formado

Answer

La velocidad a la que se produce la reacción

Question 13

El tipo de reactor químico empleado para reacciones que involucran sólidos es:

Accepted Answer

Reactor de lecho fijo

Answer

Reactor tubular

Answer

Reactor de membrana

Answer

Reactor de tanque agitado

Question 14

La velocidad de una reacción química se ve afectada por:

Accepted Answer

Temperatura, concentración y presión

Answer

Solamente concentración

Answer

Solamente temperatura

Answer

Solamente presión

Question 15

Para reacciones altamente exotérmicas o endotérmicas, se recomienda utilizar un reactor:

Accepted Answer

Con camisa de enfriamiento o calentamiento

Answer

Continuo

Answer

De serpentín

Answer

De lecho fluidizado

Question 16

La eficiencia de un reactor químico se define como:

Accepted Answer

Relación entre la conversión real y la teórica

Answer

Relación entre el tiempo de residencia y el volumen del reactor

Answer

Relación entre la velocidad de alimentación y la velocidad de salida

Question 17

La selectividad de un reactor químico se refiere a su:

Accepted Answer

Capacidad para producir el producto deseado sobre los subproductos

Answer

Capacidad para operar a altas temperaturas

Answer

Capacidad para convertir todo el reactivo en producto

Question 18

El tiempo de residencia en un reactor químico representa:

Accepted Answer

El tiempo promedio que una molécula de reactivo permanece en el reactor

Answer

El tiempo requerido para alcanzar la conversión del 50%

Answer

El tiempo total de reacción

Question 19

El diseño de un reactor químico implica considerar:

Accepted Answer

Conversión, selectividad, tiempo de residencia y costo

Answer

Solamente selectividad

Answer

Solamente conversión

Question 20

Un reactor de flujo pistón se caracteriza por:

Accepted Answer

Un flujo de fluido a través del reactor sin mezcla axial.

Answer

Una mezcla completa del fluido dentro del reactor.

Answer

Un tiempo de residencia constante para todas las moléculas.

Question 21

El balance de materia para un reactor químico se basa en el principio de:

Accepted Answer

Conservación de la masa.

Answer

Cinética química.

Answer

Equilibrio termodinámico.

Answer

Transferencia de calor.

Question 22

El tiempo de residencia en un reactor de flujo pistón se define como:

Accepted Answer

El tiempo promedio que una molécula permanece en el reactor.

Answer

El tiempo necesario para que la reacción se complete.

Answer

El tiempo necesario para alcanzar el equilibrio químico.

Question 23

El número de Damköhler (Da) representa la relación entre:

Accepted Answer

La velocidad de reacción y la velocidad de transporte.

Answer

La concentración de entrada y la concentración de salida.

Answer

La temperatura de reacción y la temperatura ambiente.

Question 24

En un reactor de lecho fijo, el catalizador se encuentra:

Accepted Answer

Inmovilizado en un lecho sólido.

Answer

Disperso en la fase gaseosa.

Answer

Disperso en la fase líquida.

Answer

En suspensión en el flujo.

Question 25

El concepto de 'conversión' en un reactor se refiere a:

Accepted Answer

La fracción de reactivo convertido en producto.

Answer

El volumen del reactor.

Answer

La temperatura del reactor.

Answer

La velocidad de la reacción química.

Question 26

La selección del tipo de reactor óptimo para un proceso químico depende de:

Accepted Answer

La cinética de la reacción, las condiciones de operación y las limitaciones de diseño.

Answer

La escala de producción y el nivel de automatización.

Answer

El costo del reactor y la disponibilidad de materiales.

Question 27

La velocidad de reacción en un reactor se ve afectada por:

Accepted Answer

La temperatura, la concentración de los reactivos y la presencia de catalizadores.

Answer

El tamaño del reactor y el flujo de entrada.

Answer

El material del reactor y la presión de operación.

Question 28

Un reactor de membrana se caracteriza por:

Accepted Answer

La separación de productos y reactivos a través de una membrana.

Answer

Un lecho catalítico fijo para aumentar la velocidad de reacción.

Answer

Un sistema de mezcla intensiva para mejorar la transferencia de masa.