Model de Levenspiel

Una gràfica de Levenspiel és un model gràfic utilisat en ingenieria de reacció química per a determinar el volum requerit d'un reactor químic basant-se en senyes experimentals de la reacció química que té lloc en ell. Rep el seu nom en honor al professor d'ingenieria química Octave Levenspiel.

Derivació

Per a un reactor de tanc agitat continu (CSTR), aplica la relació següent:

$V=F_{Ao}\left(\frac{1}{-r_A}\right)X$

a on:

• $V$ és el volum del reactor.
• $F_{Ao}$ és el cabal molar per unitat de temps del reactiu d'entrada A.
• $X$ és la conversió del reactiu A.
• $-r_A$ és la taxa de desaparició del reactiu A per unitat de volum per unitat de temps.

Per a un reactor de fluix de pistón (PFR), s'aplica la següent relació:

$V=F_{Ao}\underset{0}{\overset{X}{\int }}\frac{1}{-r_A}dX$

Si $\frac{F_{Ao}}{-r_A}$ es traça com una funció de $X$, el volum requerit per a conseguir una conversió específica es pot determinar donat un cabal molar d'entrada.

El volum d'un CSTR necessari per a conseguir una conversió determinada a un cabal determinat és igual a l'àrea del rectàngul en una altura igual a $\frac{F_{Ao}}{-r_A}$ i un ample igual a $X$. El volum d'un PFR necessari per a conseguir una conversió determinada a un cabal determinat és igual a l'àrea baix la curva de $\frac{F_{Ao}}{-r_A}$traçada contra $X$.