12. Estudio técnico-económico de viabilidad de utilización del ...

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5.6 ducen pocos choques binarios. Además, el coeficiente de difusión en inversamente proporcional a la presión, por lo que a esas bajas presiones las valencias libres se difunden y se destruyen en la pared a una velocidad grande comparada con la velocidad de formación. De este modo se al canza un estado estacionario, que en este caso es tan lento que la velo¡~ oidad de reacción no es medible. Se observa experimentalmente que al aumentar la presión se produce una rápida transición entre una situación en la que no existe prácticamente reacción y una explosión. En esta presión critica del primer limite de explosión la velocidad de formación de valencias libres, iguala a la velocidad de destrucción de dichas valencias en la pared, y para calcular este primer límite se necesitan ecuaciones que describan la difusión, absorción y recombinaoión de los radicales H, 0 y OH. Si se sigue aumentando la presión, la reacción continúa sieii do explosiva hasta alcanzar una segunda presión crítica, el segundo línd te de explosión, a partir del cual se produce una reacción estacionaria. A presiones ligeramente superiores a las del segundo límite, la velocidad de reacción es muy pequeña y aumenta con la presión hasta alcanzar el ter_ cer límite de explosión. Para explicar teóricamente este segundo límite, hay que in- ! cluir la reacción (Vi), puesto que al aumentar la presión aumenta la frecuencia de choques entre tres cuerpos. La reacción (Vi) es una reacción de terminación de cadena puesto que la especie HO2 es bastante inerte y se destruye en la pared. Existe una presión critica a partir de la cual la velocidad de desaparición de valencias libres por la reao

5.7 ción (Vi) es superior a la velocidad de formaoión de valencias libres por la reacción (II), por lo que se establece la condición «x < /3 . De la ecuación (i) se observa que se alcanza un estado estacionario en el que [OH] - — (3) K, [H 2 1 Í1-2K2/K 6 [M]| lo que es equivalente El límite de explosión se define por la condición ex * fi ó 2K 2 - K 6 [M] (4) donde M es proporcional a la presión. Como la reacción (il) tiene una energía de activación grande comparada con la de (VI), al bajar la temperatura disminuye el cociente ííKp/Kg » y Por tanto disminuye la presión del segundo límite. Por otra parte en el primer límite, existe equilibrio entre la formación de valencias libres por la reacoión (il) y la destrucción de éstas por difusión a la pared, y como la velocidad de formación depende muoho más fuertemente de la temperatura que la velocidad de destrucción, al bajar la temperatura aumenta la presión del primer límite. De este modo el primer y segundo límites tienden a encontrarse dando lugar al saliente inferior de la S. Si se sigue aumentando la presión sobre el segundo límite, se alcanza un tercer límite a partir del cual la reacción es nuevamente ex«¿ plosiva. Este tercer límite, aparece debido a que al aumentar la presión

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ducen pocos choques binarios. A<strong>de</strong>más, el coeficiente <strong>de</strong> difusión en inversamente<br />

proporcional a la presión, por lo que a esas bajas presiones<br />

las valencias libres se difun<strong>de</strong>n y se <strong>de</strong>struyen en la pared a una velocidad<br />

gran<strong>de</strong> comparada con la velocidad <strong>de</strong> formación. De este modo se al<br />

canza un estado estacionario, que en este caso es tan lento que la velo¡~<br />

oidad <strong>de</strong> reacción no es medible. Se observa experimentalmente que al aumentar<br />

la presión se produce una rápida transición entre una situación<br />

en la que no existe prácticamente reacción y una explosión. En esta presión<br />

critica <strong>de</strong>l primer limite <strong>de</strong> explosión la velocidad <strong>de</strong> formación <strong>de</strong><br />

valencias libres, iguala a la velocidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>strucción <strong>de</strong> dichas valencias<br />

en la pared, y para calcular este primer límite se necesitan ecuaciones<br />

que <strong>de</strong>scriban la difusión, absorción y recombinaoión <strong>de</strong> los radicales<br />

H, 0 y OH.<br />

Si se sigue aumentando la presión, la reacción continúa sieii<br />

do explosiva hasta alcanzar una segunda presión crítica, el segundo línd<br />

te <strong>de</strong> explosión, a partir <strong>de</strong>l cual se produce una reacción estacionaria.<br />

A presiones ligeramente superiores a las <strong>de</strong>l segundo límite, la velocidad<br />

<strong>de</strong> reacción es muy pequeña y aumenta con la presión hasta alcanzar el ter_<br />

cer límite <strong>de</strong> explosión.<br />

Para explicar teóricamente este segundo límite, hay que in- !<br />

cluir la reacción (Vi), puesto que al aumentar la presión aumenta la<br />

frecuencia <strong>de</strong> choques entre tres cuerpos. La reacción (Vi) es una reacción<br />

<strong>de</strong> terminación <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>na puesto que la especie HO2 es bastante<br />

inerte y se <strong>de</strong>struye en la pared. Existe una presión critica a partir<br />

<strong>de</strong> la cual la velocidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>saparición <strong>de</strong> valencias libres por la reao

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