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El objetivo principal de este libro Ingenieria de la Cinetica Quimica por J.M. Smith consiste en aprender cómo diseñar el equipo para llevar a cabo las reacciones químicas que se desean. El diseño y la operación de estos equipos, esto es, de los reactores, requiere conocer las velocidades de los procesos tanto físico como químicos.

DESCRIPCIÓN DEL TEXTO
El objetivo principal de este libro Ingenieria de la Cinetica Quimica por J.M. Smith consiste en aprender cómo diseñar el equipo para llevar a cabo las reacciones químicas que se desean. El diseño y la operación de estos equipos, esto es, de los reactores, requiere conocer las velocidades de los procesos tanto físico como químicos.

Los principios que gobiernan a las transferencias de masa y energía son frecuentemente tan importantes como los que rigen a la cinética química. Esta combinación de las operaciones físicas y químicas es una de las características distintivas de la ingeniería química; el diseño de reactores químicos es una actividad específica de los ingenieros químicos.

TABLA DE CONTENIDO
1. Introducción
1-1 Interpretación de datos de velocidad, calculo comercial y diseño
1-2 Cinética química
1-3 Cinética y termodinámica
1-4 Termodinámica de las reacciones químicas
1-5 Clasificación de los reactores

2. Cinética química
2-1 Velocidades de reacciones homogéneas
2-2 Fundamentos de ecuaciones de velocidad-efecto de la concentración
ECUACIONES DE VELOCIDAD A PARTIR DE MECANISMOS PROPUESTOS
2-3 Etapa determinante de la velocidad
2-4 Aproximación de estado estacionario
2-5 Efecto de la temperatura-Ecuación de Arrhenius
2-6 Predicción de velocidades de reacción-Teorías de la cinética
2-7 Constantes de velocidad y de equilibrio
2-8 Reacciones en cadena
EVALUACION DE ECUACIONES DE VELOCIDAD A PARTIR DE DATOS DE LABORATORIO
2-9 Ecuaciones concentración-tiempo para una sola reacción irreversible
2-10 Ecuaciones concentración-tiempo para reacciones reversibles
ANALISIS DE ECUACIONES DE VELOCIDAD COMPLEJAS
2-11 Reacciones complejas de primer orden
2-12 Precisión de las mediciones cinéticas

3. Fundamentos de diseño y ecuaciones de conservación de la masa para reactores ideales
3-1 Diseño de reactores
3-2 Conservación de la masa en los reactores
3-3 Reactor ideal de tanque con agitación
3-4 Reactor ideal de flujo tubular (flujo tapón)
3-5 Desviaciones de los reactores ideales
3-6 Velocidad espacial
3-7 Efectos de la temperatura
3-8 Características mecánicas

4 Reactores isotérmicas para reacciones homogéneas
REACTORES INTERMITENTES IDEALES
4-1 Procedimiento de diseño-reactores intermitentes
4-2 Ecuaciones de velocidad a partir de mediciones en reactores por lotes; método de la presión total para reacciones gaseosas
REACTORES DE FLUJO TUBULAR (FLUJO TAPON)
4-3 La interpretación de datos de reactores de flujo tubular de laboratorio
4-4 Procedimiento de disefio-reactores de flujo tubular
FACTORES CONTINUOS IDEALES DE TANQUE CON AGITACION
4-5 Reactores de un solo tanque con agitación
4-6 Series de reactores de tanque con agitación
4-7 Comparación de reactores de tanque con agitación y de flujo tubular
4-8 Reactores de flujo no estable (semicontinuos)
REACTORES CON CIRCULACION
4-9 Reactores intermitentes con recirculación
4-10 Reáctores de flujo con recirculación

5. Reactores no isotérmicas
5-1 Ecuaciones de conservación de la energía
5-2 Reactores por lotes de tanque con agitación
5-3 Reactores de flujo tubular
5-4 Reactores continuos de tanque con agitación
5-5 Condiciones de operación estable en reactores de tanque con agitación
5-6 Reactores semicontinuos
5-7 Perfiles óptimos de temperatura

6. Desviaciones con respecto al comportamiento ideal de los reactores
6-1 Conceptos y modelos de mezclado
6-2 Función de distribución de tiempos de residencia
6-3 Distribuciónes de tiempos de residencia a partir de mediciones de respuesta
6-4 Distribuciones de tiempos de residencia para reactores con estados de mezclado conocidos
6-5 Interpretación de datos de respuesta mediante el modelo de dispersión
6-6 Interpretación de datos de respuesta con el modelo de tanques con agitación conectados en serie
6-7 Conversiones en reactores no ideales
6-8 Conversiones de acuerdo con el modelo de flujo segregado
6-9 Conversiones de acuerdo con el modelo de dispersión
6-10 Conversiones de acuerdo con el modelo de tanques con agitación conectados en serie
6-11 Conversión de acuerdo al modelo del reactor con recirculación

7. Procesos heterogéneos, catálisis y adsorción
PROCESOS HETEROGENEOS
7-1 Velocidades totales de reacción
7-2 Tipos de reacciones heterogéneas
CATALISIS
7-3 Naturaleza de las reacciones catalíticas
7-4 Mecanismo de las reacciones catalíticas
ADSORCION
7-5 Química de superficies y adsorción
7-6 Isotermas de adsorción
7-7 Velocidades de adsorción

8 Catalizadores sólidos
8-1 Determinación del area superficial
8-2 Volumen de espacios vacíos y densidad del sólido
8-3 Distribución del volumen de poros
8-4 Teorías de la catálisis heterogenea
8-5 Clasificación de los catalizadores
8-6 Preparación de catalizadores
8-7 Promotores e inhibidores
8-8 Desactivación de los catalizadores (envenenamiento)

9 Ecuaciones de velocidad para reacciones catalíticas fluido-sólido
9-1 Velocidades de adsorción, deserción y reacción superficial
9-2 Ecuaciones de velocidad en términos de concentraciones de la fase fluida en la superficie catalítica
9-3 Análisis cuantitativo de ecuaciones de velocidad
9-4 Interpretación cuantitativa de los datos cinéticos
9-5 Ecuaciones de velocidad redox
9-6 Cinética de la desactivación catalítica

10 Procesos de transporte externo en reacciones heterogéneas
REACTORES DE LECHO FIJO
10-1 Efecto de los procesos físicos sobre las velocidades de reacción observadas
10-2 Coeficiente de transferencia de masa y de calor (fluido-partícula) en lechos empacados
10-3 Tratamiento cuantitativo de los efectos de transporte externo
10-4 Condiciones de operación estables
10-5 Efecto de los procesos de transporte externo sobre la selectividad
REACTORES DE LECHO FLUIDIFICADO
10-6 Transferencia de masa y de calor partícula-fluido
REACTORES DE SUSPENSION
10-7 Coeficientes de transferencia de masa: burbuja gaseosa a líquido (k,)
10-8 Coeficiente de transferencia de masa: líquido a partícula (Id)
10-9 Efecto de la transferencia de masa sobre las velocidades observadas
REACTORES DE LECHO PERCOLADOR
10-10 Coeficientes de transferencia de masa: gas a líquido (k,a+.)
10-11 Coeficientes de transferencia de masa: líquido a partícula (ka)
10-12 Cálculo de la velocidad total

11 Procesos de transporte interno-reacción y difusión en catalizadores porosos
TRANSFERENCIA INTRAGRANULAR DE MASA
11-1 Difusión gaseosa en un solo poro cilíndrico
11-2 Difusión en líquidos
11-3 Difusión en catalizadores porosos
11-4 Difusión superficial
TRANSFERENCIA INTRAGRANULAR DE CALOR
11-5 El concepto de conductividad térmica efectiva
1-6 Datos de conductividad térmica efectiva
RANSFERENCIA DE MASA DURANTE LA REACCION
11-7 Factores de efectividad
11-8 Importancia de la difusión intragranular: evaluación del factor de efectividad
11-9 Factores de efectividad experimentales y calculados
11-10 Efecto de la transferencia intragranular de masa sobre la cinética observada
TRANSFERENCIA DE MASA Y DE CALOR DURANTE LA REACCION
11-11 Factores de efectividad no isotérmicas
11-12 Factores de efectividad no isotérmicas experimentales
EFECTO DEL TRANSPORTE INTERNO SOBRE LA SELECTIVIDAD Y EL ENVENENAMIENTO
11-13 Selectividad para catalizadores porosos
11-14 Velocidades para catalizadores porosos envenenados

12 Reactores de laboratorio-interpretación de los datos experimentales
12-1 Interpretación de datos cinéticos de laboratorio
12-2 Reactores de laboratorio homogéneos
12-3 Reactores de laboratorio heterogéneos
12-4 Cálculo de la velocidad total
12-5 Estructura del diseño de reactores

13 Diseño de reactores catalíticos heterogéneos
REACTORES DE LECHO FIJO
13-1 Construcción y operación
13-2 Bosquejo del problema de diseño
REACTORES DE LECHO FIJO ISOTERMICOS Y ADIABATICOS
13-3 Operación isotérmica
13-4 Operación adiabática
REACTORES DE LECHO FIJO NO ISOTERMICOS Y NO ADIABATICOS
13-5 Modelo unidimensional
13-6 Modelo bidimensional
13-7 Comportamiento dinámico
13-8 Variaciones de los reactores de lecho fijo
13-9 Importancia de los procesos de transporte en los reactores de lecho fijo
REACTORES DE LECHO FLUIDIFICADO
13-10 Modelo de lecho fluidificado con dos fases
13-11 Características de operación
REACTORES DE SUSPENSION
13-12 Modelos de reactores de suspensión
REACTORES DE LECHO PERCOLADOR
13-13 Modelo de reactor de lecho percolador
OPTIMIZACION

14 Reacciones fluido-sólido no catalíticas
14-1 Conceptos de diseño
COMPORTAMIENTO DE UNA SOLA PARTICULA
14-2 Cinética y transferencia de masa
14-3 Ecuaciones de velocidad total (modelo de núcleo menguante)
MODELOS DE REACTOR
14-4 Conversión-tiempo para una sola fase (concentración del fluido constante)
14-5 Conversión en reactores con una composición constante del fluido
14-6 Composición variable en la fase fluida